• Title/Summary/Keyword: 유체역학적 성능

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A Performance Analysis of a Spark Ignition Engine Using Gasoline, Methanol and M90 by the Thermodynamic Second Law (가솔린, 메탄올, M90 연료를 사용한 전기점화기관에서의 열역학 제 2법칙적 성능해석)

  • Kim, S.S.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.13 no.6
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    • pp.22-28
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    • 2009
  • 열역학 제 2법칙의 관점의 열역학적 가용에너지인 엑서지 해석법을 적용하여 가솔린, 메탄올, M90 연료를 사용한 전기점화 기관의 성능해석을 수행하였다. 열역학적 사이클 해석을 위하여 사이클을 구성하는 각 과정은 열역학적 모델로 단순화하였고, 크랭크 각도에 따른 실린더의 압력과 작동유체를 구성하는 연료, 공기 및 연소생성물의 열역학적 물성 값들을 이용하여 각 과정에서의 엑서지와 손실 일을 계산하였다. 실험데이터는 단기통 전기점화기관을 가솔린, 메탄올과 M90(메탄을 90%+부탄 10%의 혼합연료)을 연료로 WOT(Wide Open Throttle), MBT(Minimum advanced spark timing for Best Torque), 2500rpm 조건으로 운전하여 측정하였다. 계산에 이용한 자료는 실험으로 측정한 크랭크 각도에 따른 연소실의 압력, 흡입공기와 연료유량, 흡입공기 온도, 냉각수 온도와 배출가스 온도 등이다. 이를 이용하여 각 과정에서의 엑서지와 손실 일을 계산하였으며 각 과정에서의 손실 일은 연소과정에서 가장 크며 팽창과정, 배출과정, 압축과정 및 흡입과정 순으로 크게 나타났다.

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Characteristics of supersonic flow field around double-wedge-type jet vane (초음속 유동중에 놓인 double wedge형 제트베인 주위의 유동 특성)

  • 신완순;신필권;이택상;박종호;김윤곤
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.22-22
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    • 1998
  • 기존의 공력 조타에 의한 비행 자세 제어 방법은 속도의 2승에 비례하는 제어력을 발생하지만, TVC(Thrust Vector Control)를 이용하면 추력 방향을 변경하여 제어력을 얻음으로써 방향 제어에 보다 월등한 성능을 발휘하는 것으로 알려져 있다. 후자의 방법으로는 저속도 경우와 공기가 희박한 고 고도에서도 충분한 제어력을 얻을 수 있다. 보다 효율적인 제어력을 얻기 위해서는 TVC 방법이 우수하지만 그 성능에 대해서는 충분한 자료가 없는 것이 현재의 상태이다. 제트 베인 방식의 TVC는 베인이 직접 고온 고속의 가스 흐름 내에서 작용하기 때문에 편향추력 발생 측면에서 아주 우수한 방식이며 추력 편향각, 추력 손실 등의 유체역학적인 특성은 제트 베인의 형상, 위치 등으로 결정된다.

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터보팬엔진 흡입구에 버드 스트라이크를 막기 위한 장치를 달았을 때 엔진 흡입구의 성능 분석

  • Cha, Sang-Hyeon
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2016.11a
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    • pp.9-14
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    • 2016
  • 버드 스트라이크는 항공기 안전에 큰 위협을 주고 있다. 새를 막기 위하여 공항에서 여러 가지 방법들을 이용해 새를 쫓고 있지만 임시방편인 경우가 많거나 근본적인 방법은 아니다. 본 연구에서는 이러한 버드 스트라이크를 막기 위하여 새를 막는 장치를 엔진 흡입구에 장착하고, 이 흡입구가 엔진 흡입구의 성능에 어떠한 영향을 주는지 알아보려고 한다.

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Automatic Fire Detector Spacing Calculation for Performance Based Design (성능위주설계를 위한 화재감지기배치의 공학적연구)

  • Park, Dong-Ha
    • Fire Science and Engineering
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    • v.24 no.1
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    • pp.15-23
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    • 2010
  • Placement method for fire detectors prescribed in current fire safety regulation is just about placing a prescribed number of detectors according to the areas. However, this regulation has no scientific basis and standards from foreign countries are just introduced and fire detectors are installed complying with them. There are two standards in designing fire protection systems; Prescriptive-Based Design that follows stipulated regulations like fire safety standards and Performance-Based Design based on engineering knowledge such as fire dynamics, structural dynamics, mechanics of materials, fluid mechanics, and thermo dynamics. Recently, Fire Protection System Construction Business Act was revised so that fire protection systems can be designed using Performance-Based Design method ('05. 8. 4), though the method has not activated until now. In addition, the enforcement decree defines the range for specific objects of fire protection to which Performance-Based Design is applied ('07, 1. 24). At the moment, by manufacturing simulator so that formulas can be introduced and calculated with software in order to install fire detector of automatic fire detection systems keeping optimized distance, comparing the results with the state of fire detector placed according to Performance-Based Design and analyzing them, this study was intended to settle Performance-Based Design method in the future.

Selection of Centrifugal Fan for Flows with Down-Stream Resistance (유동 저항에 따른 원심홴의 선정)

  • Kim Jae-Won;Jang Dong-Hee;Ahn Eun-Young
    • The KSFM Journal of Fluid Machinery
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    • v.9 no.3 s.36
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    • pp.44-48
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    • 2006
  • Comprehensive experimental works are carried out for the optimal design of a centrifugal blower adopted in an indoor unit of an air-conditioner. The models for consideration are typical multi-blade turbo blower and limit loaded one, respectively. The main interest lies on the fluid dynamics performance when the blower Is installed in the practical system. The methodologies are an experimental estimations with a wind tunnel for blower performance and PIV measurement for the detail flow information. A centrifugal blower with limit loaded fan shows pronounced performances in terms of the flow rate and static pressure rise and the reason is explained by the precise measurement of the flows between blades using PIV. Consequently, it is found that the blower is proper for the flows with a resistance in down stream such as a heat exchanger.

An Analysis of High Speed Impulsive Noise of Rotating Blades Using Frequency Domain Method (주파수 영역 기법을 이용한 회전익의 고속 충격소음 해석)

  • 윤태석;이수갑
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1996.10a
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    • pp.443-449
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    • 1996
  • 헬리콥터, 팬, 프로펠러, 터이빈같이 회전익에서 유체역학적 소음이 발생하는 장치의 설계에 있어서는 공기 역학적 성능 분석과 함께 소음에 대한 해석이 절대적으로 필요하다. 근래에 들어와서 소음에 대한 관심이 급격히 증가하고 공항 주변에서의 국제적인 규약들은 낮은 소음 수준(low noise level)을 규정하고 있으며, 이에 따라서 소음을 감소시키려는 연구가 매우 활발히 진행되고 있는 실정이다. 더욱이 컴퓨터의 냉각 팬을 비롯한 공조기기 및 산업기기에 사용되는 회전기계에서 발생되는 소음의 저감은 보다 더 쾌적한 환경을 요구하는 사회적 요구에 부합하면서 공력소음의 연구 분야가 더 넓어지고 있다. 본 논문에서는 소음예측 방법중의 하나인 음향상사(acoustic analogy)를 주파수 영역 방법(frequency domain method)을 이용하여 헬리콥터 블레이드의 고속 충격소음(High Speed Impulsive Noise)을 해석한다. 고속 충격소음은 블레이드-와류 상호작용 소음과 더불어 헬리콥터의 지배적인 소음원으로서 깃끝 속도가 큰 전진 수평비행(forward level flight)또는 제자리 비행(hovering flight)시 발생하는 소음으로 블레이드의 깃끝 마하수(critical Mach number)보다 크거나 비슷할 경우 충격파의 교란에 의해서 일어나는 충격적인 소음을 말한다. 고속 충격소음은 고주파수 스펙트럼 성분과 큰 소음강도를 가지고 있기 때문에 날카로운 금속성의 소리를 내며 먼 거리까지 전파되는 특징을 가지고 있다.

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Numerical comparative study on high-fidelity prediction of aerodynamic noise from centrifugal fan system (원심팬 시스템의 공력소음 고신뢰 예측을 위한 수치 비교 연구)

  • Seo-Yoon, Ryu;Minseung, Jung;Younguk, Song;Cheolung, Cheong
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.41 no.6
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    • pp.713-722
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    • 2022
  • In this paper, the flow performance and aero-acoustic noise generated by the target centrifugal fan system were investigated numerically and experimentally. Also, the numerical method for Computational Aero-Acoustics were evaluated by comparing each method. To analyze the performance of the centrifugal fan experimentally, the acoustic power level was measured in the semi-anechoic chamber using microphones, and the active frequency range for the noise performance was identified and that frequency range was applied for Computational Aero-Acoustics (CAA) techniques as sampling frequency. Then, Navier-Stokes equation and the Ffowcs Williams&Hawking equations were used to analyze the flow and sound power numerically, respectively, and a virtual acoustic radiation plane was designed and used for the implementation of the sound field. The accuracy and numerical characteristics of the numerical methods were validated by comparing simulated acoustic power levels with acoustic power levels measured.

SELECTION OF THE OPTIMAL POSITION OF THE FLAP FOR THE IMPROVEMENT OF AERODYNAMIC PERFORMANCE (공기역학적 성능 향상을 위한 플랩의 최적 위치 선정)

  • Kang, H.M.;Park, Y.M.;Kim, C.W.;Lee, C.H.
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.18 no.4
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    • pp.41-46
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    • 2013
  • The selection of the optimal position of the flap was performed in order to improve the aerodynamic performance during the take-off and landing processes of aircraft. For this, the existing airfoils of the main wing and flap are selected as the baseline model and the lift coefficients (cl) according to angle of attacks (AOA) were calculated with the change of the position of flap airfoil. The objective function was defined as the consideration of the maximum cl, lift to drag ratio and cl at certain AOA. Then, at 121 experimental points within $20mm{\times}20mm$ domain, two dimensional flow simulations with Spalart-Allmaras turbulence model were performed concerning the AOA from 0 to 15 degree. If the optimal position was located at the domain boundary, the domain moved to the optimal position. These processes were iterated until the position was included in the inside of the domain. From these processes, the flow separation at low AOA was removed and cl increased linearly comparing with that of the baseline model.

Evaluation of Hydrodynamic Performances for New Amphibious Assault Vehicles by Using CFD (CFD를 이용한 차기 상륙돌격장갑차의 유체역학적 성능 평가)

  • Jang, Jaeyeong;Kim, Keunhyong;Lee, Jongjin
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.21 no.1
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    • pp.10-16
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    • 2018
  • The Republic of Korea Marine Corps is planning to develop a new amphibious assault vehicle which is able to operate with higher water speed than current KAAV. In order to achieve a higher water speed for hydrodynamically bulff-body vehicles, it is essential to develop drag reduction strategies. In this paper, resistance characteristics including trim angles of amphibious assault vehicles with several appendage designs are investigated using a commercial CFD code, STAR-CCM+. The computed results are compared with experimental data conducted at the towing tank with 1:4.5 scaled model and show good correlation. Comparing with the results of bare hull, 3.4 % of hydrodynamic drag and 52 % of trim angle are reduced by the application of double angled bow flap and a hydrofoil attached at the transom.