• Title/Summary/Keyword: 유동안정성

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Effects of Combustor Configuration on the Stability of Supersonic Turbulent Lifted Flame in a DCR Engine (이중 연소 램제트 엔진에서 연소기 형상에 따른 초음속 난류 부상 화염의 안정성 연구)

  • Choi, Jeong-Yeol
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.595-598
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    • 2011
  • Supersonic combustion phenomena in the main combustor of a dual combustion ramjet (DCR) engine are studied numerically. Since the supersonic combustion is affected significantly by the compressibility effects parametric studies have been carried out for the constant are length and the divergence angle. Numerical studies with fixed inflow condition for different geometric configurations reveals that the supersonic combustion in DCR combustor has the characteristics of lifting flame, where the lifting flame is maintained near the injector tip for the case of long combustor length with small divergence angle, but the lifting height is significantly increase for large divergence angle resulting flame blow-out of the combustor. Therefore, it is concluded that flame stability should be considered sufficiently in the design o DCR combustor.

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Flow analysis of Ice Cone Die (아이스 콘 금형의 유동해석)

  • 이종선;김세환
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.253-257
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    • 2002
  • This study is object to flow analysis of ice cone die. The finite element model was developed to compute the flow, velocity and pressure for ice cone die. For flow analysis using result from FEM Code.

Application of various flow visualization techniques on complicated three-dimensional flows (3차원 유동내에서 다양한 유동가시화 기술의 응용)

  • 정진택
    • Journal of the KSME
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    • v.33 no.9
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    • pp.803-810
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    • 1993
  • 벽면에서의 전단응력 분포와 유동장 내에서의 3차원 유동 요소를 추적하는 유동가시화 기법중 에서 몇 가지를 그 응용 예와 함께 살펴보았다. 3차원 유동의 주요 특징들과 한계유선(limiting streamlines)을 관찰하기 위해서는 oil and lampblack 기법이 충분하나 유속이 작거나 유동의 방향이 분명하지 않은 곳에서는 ink dot 기법을 적용하는 것이 좋다. Oil and lampblack 기법은 실험하고자 하는 유동의 조건에 따라 기름과 분말의 혼합비, 기름의 점도 등을 잘 선택하여야 한다. 안장점(Saddle point) 이나 재부착선(reattachment line)과 같이 성격상 중요한지점을 찾기 위해서는 털실 프로브(single tuft probe)가 유용하게 쓰이며, 이는 또 유동내에서 와동의 존재와 위치를 찾는데 쓰이기도 한다. 수치해석 결과 얻을 수 잇는 속도벡터와 같이 비교적 넓은 유동 장을 한눈에 관찰하기 위해서는 털실 격자망 (tuft grid)을 사용할 수 있으며 각 털실은 그 지 점세서의 유동의 방향과 그 안정성(steadiness)를 나타내준다. 이러한 유동가시화 방법들은 각 유동의 특성에 맞는 적절한 조건을 맞추기 위해서 많은 시행착오를 거쳐야 하며, 하나의 만족 스러운 결과를 얻기 위해서는 많은 기술과 시간과 연습을 요구하고 있어서 다른 정량적인 측정 기술과 더불어 커다란 노력과 관심을 기울여서 발전시켜야만 할 것이다.

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공동형상에 따른 경사충격파와 경계층 상호작용의 피동제어 성능 비교 연구

  • Kim, Hong-Gyu
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2016.03a
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    • pp.604-609
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    • 2016
  • 슬롯판을 이용한 경사충격파와 경계층 간섭유동 제어에서, 슬롯판 아래에 있는 공동부의 형상을 바꾸어 가며 제어 성능을 비교하는 수치적 연구가 수행되었다. 공동형상 직사각형 5개, 사다리꼴 3개를 선정하여 shock 뒤에서 경계층 안정성, 전압손실을 기준으로 제어 성능을 평가하였다. 수치해석 결과 모든 형상에 대해 제어하지 않은 상태보다 좋은 성능을 얻었다. 그 중 경계층 안정성 측면에서는 형상 L과 R, 전압손실 감소 측면에서는 형상 M과 A가 효과적임을 확인하였고, 종합적으로 슬롯의 끝 면과 공동의 길이방향 끝 면이 일치하는 형상에서 상대적으로 좋은 결과를 얻음을 확인했다. 또한 슬롯과 공동 내부유동을 분석하면서 경계층 안정성과 전압손실 감소에 영향을 미치는 것은 separation 영역을 얼마 원활히 흡입하는지의 여부임을 알 수 있었고, 상류 슬롯에서 발생하는 shock에 대한 추후 해결 연구도 필요함을 알 수 있었다.

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DTERMINATION OF STBLE-UNSTABLE REGIONS OF THE SLOSH MOTION IN SPINNING SPACE VEHICLE BY PERTURBATION TECHNIQUE (PERTURBATION 방법을 이용한 회전안정화 우주비행체 내부 유동의 안정-불안정 영역 결정)

  • Kang, Ja-Young
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • v.22 no.4
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    • pp.513-526
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    • 2005
  • The objectives of this study are to perform extensive analysis on internal mass motion for a wider parameter space and to provide suitable design criteria for a broader applicability for the class of spinning space vehicles. In order to examine the stability criterion determined by a perturbation method, some numerical simulations will be performed and compared at various parameter points. In this paper, Ince-Strutt diagram for determination of stable-unstable regions of the internal mass motion of the spinning thrusting space vehicle in terms of design parameters will be obtained by an analytical method. Also, phase trajectories of the motion will be obtained for various parameter values and their characteristics are compared.

Numerical Simulations for Design of a Liquid Rocket Engine (액체 로켓엔진 설계에서의 유동해석)

  • 김영목;채연석
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1995.11a
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    • pp.87-96
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    • 1995
  • 인공위성의 궤도진입에 사용되는 액체추진제 로켓엔진의 개발에서 분사기 설계를 적절히 수정, 보완 할 목적으로 수행된 핵심부품별 유동해석의 내용이 기술되었다. 단일 격자계를 구성하기 어려운 복잡한 형상의 분사기 유동장에 대한 격자계 구성을 용이하게 하고, 3차원의 점성 유동해석을 컴퓨터 기억 용량에 제한없이 수행하기 위한 다중블럭 격자기법이 사용되었다. 분사기의 내부유동은 3차원 비압축성 Navier-Stokes 방정식으로 pseudocompressibility 방법을 이용하여 수치모사되었다. 정상상태의 해는 근사 인자분해에 의한 ADI 기법으로 계산되고, 공간미분항에 대해 nonstaggered 격자계에서 2차 중앙차분을 사용하며 수치해의 안정성을 위해 인공점성항을 추가하였다. 난류계산을 위해 Baldwin- Lomax의 대수적 난류모델에 다수의 벽면효과를 고려하였다. 해석결과는 분사기의 성능에 영향을 미칠 수 있는 유동조건에 따라 분석되었다.

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Linear Stability Analysis for Combustion Instability in Solid Propellant Rocket (고체추진 로켓의 선형 안정성 요소에 대한 연구)

  • Kim, Hakchul;Kim, Junseong;Moon, Heejang;Sung, Honggye;Lee, Hunki;Ohm, Wonsuk;Lee, Dohyung
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.17 no.5
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    • pp.27-36
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    • 2013
  • Linear stability analysis for combustion instability within a cylindrical port of solid rocket motor has been conducted. The analysis of acoustic energy has been performed by a commercial COMSOL code to obtain the mode function associated to each acoustic mode prior to the calculation of stability alpha. An instability diagnosis based on the linear stability analysis of Culick is performed where special interests have been focused on 5 stability factors(alpha) such as pressure coupling, nozzle damping, particle damping and additionally, flow turning effect and viscous damping to take into account the flow and viscosity effect near the fuel surface. The instability decay characteristics depending on the particle size is also analyzed.

2상 밀폐 열사이폰 루프의 전열특성 및 안정성에 관한 연구

  • 이진호;김태열;설신수;이병일
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.4
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    • pp.971-980
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    • 1990
  • 본 연구에서는 실험적으로 2상 밀폐 직사각형 열사이폰 루프에 대하여 안정성 에 주된 영향을 줄수 있는 변수들, 즉 루프 경사각도, 작동유체의 유동현상을 관찰하 고 작동유체의 온도변동과 류프의 전열성능을 측정하여 열사이폰이 안정하게 작동하는 범위를 종합적으로 조사해 보았다.

Dynamic Stability and Response Analysis of Piping System with Internal Flow (내부에 유체가 흐르는 파이프계의 동적안정성 및 응답해석)

  • 이우식;박철희;홍성철
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.6
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    • pp.1861-1871
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    • 1991
  • In this study, the piping system conveying unsteady flow is considered. The effects of coupling between the pipe motion and the velocity and pressure of fluid are included for the dynamic stability and response analysis of the piping system. The dynamic equations for a piping system are derived by Newtonian dynamics. For the momentum and continuity equations, the concept of moving control volume is applied. Thus, the governing equations derived herein are valid for the applications to the vibration problems occurred when a piping system starts up or shuts down and also when the valves and pumps operate. For a simply supported straight pipe, the stability analysis is conducted for various nondimensional parameters. The dynamic responses, in both stable and unstable region of stability chart, are numerically tested by the use of central difference method.

Hydrate Researches in the flow assurance (가스 하이드레이트와 파이프라인 유동 안정성)

  • Kim, Yong-Heon;Yang, Sung-Oh
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2006.06a
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    • pp.425-428
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    • 2006
  • Natural gas hydrate has been a major problem for its plugging nature in the pipeline. With the demand of deep-water production, the importance of flow assurance technology, preventing hydrate, asphaltene and wax in the pipeline becomes bigger Kinetic models combined with the flow simulator are being developed to explain the nature of hydrate plug formation in the pipeline. To simulate the hydrate plug formation, each stage including the nucleation, growth and agglomeration should be considered. The hydrate nucleation is known to be stochastic and is believed hard to be predicted. Recent publications showed hydrate growth and agglomeration can be observed rigorously using a particle size analyzer. However properties of the hydrate should be investigated to model the growth and agglomeration. The attractive force between hydrate particles, supposed to be the capillary force, was revealed to be stochastic. Alternative way to model the hydrate agglomeration is to simulate by the discrete element method. Those parameters, particle size distribution, attractive force, and growth rate are embedded into the kinetic model which is combined Into the flow simulator. When compared with the flowloop experimental data, hydrate kinetic model combined into a flow simulator showed good results. With the early results, the hydrate kinetic model is promising but needs more efforts to improve it.

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