• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
• /
• pp.629-634
• /
• 2011

초고속 비행체에 적용 가능한 소모성 터빈엔진 개발을 위한 사전연구를 수행하였다. 엔진 요구도 및 설계점 결정을 위한 가상 운용임무형상을 선정하고, 유사급 엔진과 참고문헌 등을 통해 확보된 데이터를 활용하여 설계점 해석을 수행하였는데, 해면고도, 마하수 1.2 조건에서 터빈입구온도 3,600R에 대한 설계점 계산결과, 비추력 2599.4 ft/s, 비연료소모율 1.483 lb/($lb^*h$)이 예측되었다. 설계점 계산결과를 기준으로 두 가지 임무형상에 대한 엔진 성능해석결과, 엔진 최대 순추력을 결정하는 설계변수는 천음속 및 낮은 초음속영역에서는 터빈입구온도, 높은 초음속 영역에서는 압축기 출구온도임을 확인하였다. 이밖에도 단순, 저가, 경량의 엔진형상으로 축류형 다단압축기와 직류형 연소기, 1단 축류터빈, 고정 수축팽창 노즐이 적용된 단순터보제트엔진을 제시하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.97-102
• /
• 2013

초고속 비행체에 적용 가능한 소모성 터빈엔진 개발을 위한 사전연구를 수행하였다. 엔진 요구도 결정을 위한 가상 운용임무형상을 선정한 후, 유사급 엔진과 참고문헌 등을 통해 확보된 설계변수 값을 활용하여 설계점 해석을 수행하였는데, 해면고도, 마하수 1.2 조건에서 터빈입구온도 3,600 R에 대한 설계점 계산결과, 비추력 2,599.4 ft/s, 비연료소모율 1.483 lb/(lb*h)이 예측되었다. 두 가지 임무형상에 대한 엔진 성능해석결과로부터 엔진 최대 순추력을 결정하는 설계변수는 천음속 및 낮은 초음속영역에서는 터빈입구온도, 높은 초음속 영역에서는 압축기 출구온도임을 확인하였다. 이밖에도 단순, 저가, 경량의 터빈엔진형상으로 축류형 다단압축기와 직류형 연소기, 1단 축류터빈, 고정 수축팽창 노즐이 적용된 단순터보제트엔진을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제38권3호
• /
• pp.197-202
• /
• 2014

촉매 변환기의 효율은 촉매 물질이 포함되어 있는 하니콤 브릭 입구의 유동장 분포와 밀접한 관계가 있다. 하니콤 브릭 표면의 유동장 분포가 균일하지 않으면 시스템의 전환 효율이 감소하고 균일한 유동장 분포를 갖는 촉매 변환기에 비해 크기가 커져 제작비용도 증가한다. 따라서 촉매 변환기의 내부유동 해석은 매우 중요하다. 본 연구에서는 변환기 내부 하니콤 브릭 사이부분과 2번째 하니콤 브릭 출구부분의 유동분포를 단축을 따라 37.8 l/s와 94.4 l/s 유동영역에서 측정하였다. 또한, 자동차 제작사에서 이루어진 전산해석 결과를 측정 결과와 비교하여 실험적으로 검증하였다. 하니콤 브릭 사이부분의 ${\upsilon}$-속도분포 측정은 다소 변화하는 유동패턴이 형성되는 것을 보여주지만 입구 반대쪽 벽 부근영역에서 음의 유동장이 형성되고 음의 속도는 감소하여 중심 부근에서는 정체현상을 보이고 계속 입구 쪽까지 지속되는 것을 보여준다. 대부분의 속도 값에서 전산해석 결과는 측정치에 비하여 크게 나타났다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.301-307
• /
• 2003

본 연구에서는 한국형 인공심장의 혈액주머니 내 혈액 유동에 대한 수치적 해석 결과를 제시하였다. 혈액 유동은 2차원 비정상 유동으로 가정하였으며. 이를 해석하기 위하여 유한요소 기반의 상용코드인 ADINA를 사용하였다. 액츄에이터와 혈액주머니사이의 강체-고체 접촉, 그리고 혈액주머니와 혈류 사이의 고체-유체 상호작용을 모두 계산에서 반영하였다. 본 연구에서는 혈액주머니의 형상설계 과정에서 제시되었던 3가지 모델에 대해서 계산을 수행하고 이들의 혈류역학적인 적합성을 분석하였다. 계산결과에 의하면 혈액주머니의 수축 시는 출구로의 강한 흐름과 입구 부분에서의 정체영역이 관찰되었다. 이완 시에는 외부로부터 입구로 강한 혈류가 유입되고 있으며, 닫힌 출구에서 부근에서는 재순환 영역이 발생한다. 수축 시 전단응력은 출구 모서리 부근에서 극한값들을 가지게 되며, 이완 시에는 주로 입구 모서리와 액츄에이터 접촉면에서 최소, 최고치를 보여주고 있다.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제18권3호
• /
• pp.275-287
• /
• 1993

The flow characteristics of the transitional oscillatory flows are investigated analytically and experimentally in the entrance region of a square duct. The systems of conservation equations are analytically solved by linearizing the non-linear convective terms for the developing transitional oscillatory flows in a square duct. The analytical solutions are obtained in the form of infinite series for the velocity profiles. The experimental study for the air flow in a square duct is carried out to measure the velocity profiles and waveforms by using a hot-wire anemometer with the data acquisition and processing systems. The theoretical and experimental results provide the major characteristics of the developing transitional oscillatory flows, such as velocity profiles, velocity waveforms, and entrance length. The velocity profiles in the decelerating phase are larger than those in the accelerating phase for the developing transitional oscillatory flows. The correlations of the entrance length of the transitional oscillatory flows in a square duct are found to be $Le/Dh=K{\cdot}Re_{os}/2({\omega}^+)^2$, where K is 1.23 of an experimental constant.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제20권5호
• /
• pp.58-67
• /
• 1996

In the present study, the pressure distribution, wall shear stress distribution and friction factor of developing turbulent pulsating flows are investigated theoretically and experimentally in the entrance region of a square duct. The pressure distribution for turbulent pulsating flows are in good agreement with the theoretical values. The time-averaged pressure gradients of the turbulent pulsating flows show the same tendency as those of turbulent steady flows as the time-averged Reynolds number $(Re_{ta})$ increase. Mean shear stresses in the turbulent pulsating flow increase more in the inlet flow region than in the fully developed flow region and approach to almost constant value in the fully developed flow region. In the turbulent pulsating flow, the friction factor of the quasi-steady state flow $({\lambda}_{q, tu})$ follow friction factor's law in turbulent steady flow. The entrance length of the turbulent pulsating flow is not influenced by the time-averaged Reynolds number $(Re_{ta})$ and it is about 40 times as large as the hydraulic diameter.

• 설비공학논문집
• /
• 제2권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 1990

In the present study, the entrance length, velocity profiles and waveforms of developing transitional steady flows in a square duct are investigated analytically and experimentally. The systems of conservation equations for transitional steady duct flows are solved analytically by linearizing non-linear convective terms and adoption of modified eddy viscosity from empirical correlations. Analytical solutions of velocity profiles for developing transitional steady flow were obtained in the form of infinite series. The experimental study for transitional steady flow in a square duct with $40mm{\times}40mm{\times}4000mm$($width{\times}height{\times}length$) was carried out to measure velocity profiles and other parameters by using a hot-wire anemometer with data acquisition and processing system. The entrance length of developing transitional steady flows in a square duct was $L_e{\fallingdotseq}0.02{\cdot}Re,st{\cdot}D_h$, and the overshoot was occured at about 30 times of hydraulic diameter because of the effect of external velocity of boundary layer and instantaneous acceleration.

• 한국유체기계학회 논문집
• /
• 제5권3호
• /
• pp.46-53
• /
• 2002

This paper reports an experimental investigation on a centrifugal compressor with the adjustable inlet guide vane. The compression system is composed of a radial impeller, a vaneless diffuser, and an IGV. The results have shown that surge line on the performance map is affected by the amount of prewhirl and the prewhirl has an effect on transient region between rotating stall and surge. The surge lines have been shifted toward the lower flow region with the increased positive prewhirl and the higher flow region with the increased negative prewhirl. During the unsteady performance test, it was also found that the transient region was reduced with the increased negative prewhirl, and weak signals of rotating stall were detected just before surge as the positive prewhirl was increased.

• 한국유체기계학회 논문집
• /
• 제7권3호
• /
• pp.23-31
• /
• 2004

An experimental study on the performance and instability development characteristics of a centrifugal compressor equipped with an adjustable inlet guide vane has been performed with varying guide vane angles. The test was conducted at the design speed of 20,800 rpm for 6 guide vane angles : $-30^{\circ},\;-20^{\circ},\;10^{\circ},\;0^{\circ},\;10^{\circ},\;20^{\circ},\;30^{\circ}$. Unsteady pressures were measured using high-frequency pressure transducers at the inducer to investigate the instability phenomena such as rotating stall and surge inside the compressor. From the unsteady measurements, it is found that the transient process from rotating stall to surge was mainly affected by inlet guide vane angles. The results of the present study can be applied to the instability control of the centrifugal compressors using a adjustable inlet guide vane.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제9권3호
• /
• pp.345-352
• /
• 1985

본 연구에서는 내류(internal flow)에서 유로가 비대칭으로 급확대될 경우의 박리현상과 유동현상을 고찰하였다. 비대칭 급확대 채널에서의 층류영역에서 난류영 역까지의 유동현상을 B.F. Armaly, C.E. Thomas는 실험적 해석과 유한요소법을 사용하 여 이론적 해석을 하였고 Donald. M. Kuehn, Denham & Patrick, Kwon, Patrick J. Ro- ache, Anand Kumar등은 같은 모델에 대해서 실험적 해석과 유한차분법을 사용하여 이 론적 해석을 하였으며 지금까지의 유한해석법에 의한 연구는 입구와 출구조건이 같은 경우 및 밀폐 공간 혹은 한면의 속도가 주어지는 밀폐공간등에 대해 수행되어 왔으나 본 연구에서는 입구와 출구조건이 같지 않은 2차원, 비대칭 급확대 채널에서의 유동현 상을 유한해석법으로 해석하여 실험치와 비교하였다.