• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.410-415
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• 2010

제트연료변경에 따른 엔진 운용 특성 변화를 살펴보기 위해 JP-8 연료와 JP-S 연료를 사용하여 소형터보제트엔진의 지상시험 및 고도시험을 수행하였다. 비중이 18% 높은 JP-S 연료에 대한 연료조절 시스템 특성은 동일 연료공급명령에 대한 실 연료공급량이 JP-8 연료보다 8% 많이 공급되었다. 시동 특성은 연료조절시스템의 명령 대비 공급량의 차이로 인한 점화시점 및 엔진 회전수 가속율 등의 변화를 제외하고는 유사한 특성을 보였다. 정상상태 성능 특성은 순 추력의 일부 구간을 제외하고는 순추력과 공기유량, 배기가스온도 등 대부분의 엔진 성능 변수가 1% 이내로 유사하였으나 연료소모량만은 연료의 발열량 차이로 인해 최대 5 %이상 차이가 발생하였다. 이를 동일 추력 대비 비 연료소모율로 비교할 때 지상시험에서는 약 1.1~2.6 %, 고공환경시험에서는 5 % 이상 차이가 발생하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제15권2호
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• pp.23-28
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• 2011

제트연료변경에 따른 엔진 운용 특성 변화를 살펴보기 위해 JP-8 연료와 JP-S 연료를 사용하여 소형터 보제트엔진의 지상시험 및 고도시험을 수행하였다. 비중이 18% 높은 JP-S 연료에 대한 연료조절시스템 특성은 동일 연료공급명령에 대한 실 연료공급량이 JP-8 연료보다 8% 많이 공급되었다. 시동특성은 연료조절시스템의 명령 대비 공급량의 차이로 인한 점화시점 및 엔진 회전수 가속율 등의 변화를 제외하고는 유사한 특성을 보였다. 정상상태 성능 특성은 순 추력의 일부 구간을 제외하고는 순 추력과 공기유량, 배기가스온도 등 대부분의 엔진 성능 변수가 1% 이내로 유사하였으나 연료소모량만은 연료의 발열량 차이로 인해 최대 5 %이상 차이가 발생하였다. 이를 동일 추력 대비 비 연료소모율로 비교할 때 지상시험에서는 약 1.1~2.6 %, 고공환경시험에서는 5 % 이상 차이가 발생하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제10권1호
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• pp.38-43
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• 2006

본 논문에서는 항공우주 부품 기술 개발 사업 중 연료 이송용 제트펌프 개발의 일환으로 제트펌프의 기본 설계 및 해석을 수행하였다. 제트펌프는 항공기 연료탱크 내에 위치하여 격막 간 또는 라인 간 연료 이송을 위하여 설치되는 연료 계통 이송 기능을 위해서 소요되는 핵심 부품이다. 제트펌프의 기본 설계를 위해 SIMULINK를 이용하여 계산식들을 모델링하였고 이를 바탕으로 제트펌프의 기본 설계 및 유동장 해석을 수행하였고 해석 결과 1차 노즐 출구에서 유체의 압력은 감소하면서 속도는 증가하고 유체가 디퓨져로 빠져나가면서 유체의 압력은 증가하고 속도는 감소하는 경향을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권11호
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• pp.1013-1021
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• 2007

스마트무인기 연료공급시스템에 사용되는 연료이송 제트펌프의 1차원 유동해석을 통한 설계가 이루어졌으며 성능 검증 및 설계 개선점을 찾고자 상용코드를 이용하여 전산해석이 수행되었다. 해석적 연구 결과로부터 제트펌프는 스마트무인기 연료공급시스템에서 요구하는 유량비 2.23을 만족하는 설계가 이루어졌음이 확인되었다. 구동노즐에 작용하는 압력은 낮게 예측된 손실계수로 인하여 전산해석의 경우가 1차원 유동해석을 통한 설계값보다 더 높은 값을 나타냈다. 결과적으로 제트펌프 구성 요소의 정확한 크기 결정을 위해서는 각 주요부에서의 손실계수에 대한 정확한 데이터가 필요하며, 데이터는 측정위치 및 측정대상의 기하학적 형상 정보와 함께 제공되어져야 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권1호
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• pp.67-74
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• 2013

주류공기에 수직으로 분사되는 JICF 분사시스템은 연소실내에서 주류공기의 영향을 최소화하면서 미립화 및 연소성능을 향상시키기 위한 추진시스템의 연료분사 방식으로 넓은 적용범위를 가지고 있다. 하지만 JICF 분사시스템에서 산화제인 공기와 연료의 불충분한 혼합성능은 연소실 내에서의 불균일한 화염구조를 형성한다. 따라서 본 연구에서는 JICF 분사시스템의 램제트 연소기에서 연료와 공기의 부족한 혼합성능에 기인한 연소의 불균일한 화염구조를 실험적으로 확인하고, 연료 제트의 침투깊이, 분열점 등을 예측하기 위한 상관관계식을 유도함으로서 JICF 분사시스템에서 연소성능에 영향을 미치는 액체제트와 주류공기와의 분무 및 혼합특성을 파악하였다. 특히, 액체 제트의 침투깊이를 주류공기의 유동방향의 상류와 하류로 나누어 상관관계식을 유도하여 좀더 정확한 침투깊이의 예측이 가능하도록 하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권6호
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• pp.83-90
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• 2017

복합형 로터항공기의 터보샤프트 엔진에 대한 성능해석을 수행하였다. 복합형 로터항공기의 개념으로 팁제트 방식과 덕티드팬 방식의 형태를 이용하였다. 터보샤프트엔진에 대한 성능해석은 Gasturb 12 소프트웨어를 이용하여 수행하였다. 팁제트 방식의 항공기는 주어진 임무조건에서 최대출력 약 1,600 hp 대가 요구되며, 덕티드팬은 설계점에서 약 1,000 hp 대의 출력이 요구된다. 이것은 팁제트의 경우 제자리비행 시 부가적인 보조압축기 구동이 필요하며, 동력장치에 높은 출력을 요구하고 있기 때문인 것으로 파악된다. 또한 연료소모량의 경우 팁제트 방식이 덕티드팬에 비해 약 2.8배정도 소모되어 연료 효율 측면에서 덕티드팬 방식의 항공기가 보다 우수한 특성이 있음을 알 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권1호
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• pp.1-11
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• 2022

가스터빈에서 연료는 분사기를 통해 연소기에 공급될 때까지 고온 환경에 노출된다. 탄화수소 연료는 고온 조건에서 코킹이 발생하여 코킹 물질이 연료관에 퇴적되거나 분사기 통로를 막을 수 있다. 본 연구에서는 가스터빈 내부에 위치한 연료관을 모사한 시편과 Jet A-1을 전기적인 장치들을 이용해 가열하였다. 스테인리스강 시편의 벽면 온도와 시편에 공급되는 Jet A-1의 온도를 변화시키며, Jet A-1 코킹시험을 수행하였다. 코킹이 발생한 시편들을 절단한 후 코킹 물질과 내부 표면을 에너지 분산 X-선 분석기와 전계방사형주사전자현미경을 통해 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권5호
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• pp.118-126
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• 2002

한국항공우주연구원은 추력 3,000 lbf급 고공환경 시험설비인 Altitude Engine Test Facility(AETF)를 갖추고 소형 가스터빈엔진의 고공환경 성능시험에 활용하고 있다. AETF를 국제수준으로 발진시키기 위하여 측정정화도 및 신뢰도 향상을 위한 일련의 연구를 진행하고 있으며 측정불확도 개선을 위한 설비 개선이 일부 진행된 상태이다. 본 연구에서는 해면고도(sea level), 마하수(Mn) 0.3, 0.5, 0.7, 0.9일 때 단축(single spool) 터보제트 엔진에 대한 정상상태 성능시험을 수행하였고, 이를 성능 예측 프로그램(DECK)과 비교분석하였다. 가스터빈엔진의 주요 성능변수인 공기유량, 추력, 비연료소모율에 대하여 측정불확도를 분석하여 총기유랑은 0.791~0.914%, 순추력은 0.851~1.706%의 불확도를 나타내었고 연료 유량의 측정불확도는 1.372~7.348%, 비연료소모율의 측정불확도는 1.642~5.205%로 산정되었다. 또한 본 연구를 통하여 측정불확도 개선 방안이 확인되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제6권1호
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• pp.47-54
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• 2002

본 연구에서는 대기압하에서의 탄화수소계 연료인 제트유 연료액적에 대한 연소시 나타나는 액적의 연소특성 및 1차원 액적배열구조를 갖는 액적연소시 액적간격이 연소율 상수에 미치는 영향을 실험적으로 고찰하였다. 실험결과, 탄화수소계 연료인 제트유(jet A-1)는 실험조건하에서 단일 연료액적의 연소에 대해 액적크기에 상관없이 일정한 연소율 상수 $\kappa_c= 0.915{mm}^2$ 를 유지하였으며 대기압하에서 액적직경의 제곱$(d^2)$은 시간에 대하여 선형함수를 얻을 수 있었다. 또한, 1차원 배열구조를 갖는 액적연소(액적간격 $l/d_o$가 1.208~2.922)사이에 있어서 액적간격이 감소 할수록 액적의 연소율 상수 ${\kappa}_c$는 감소하였으며, 일정 액적간격을 가지는 액적군 연소시 3번째 액적 보다 2번째 액적의 연소율상수 ${\kappa}_c$에 미치는 영향이 더 크게 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권4호
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• pp.82-91
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• 2003

이중 충돌형(unlike doublet impinging) 분사기의 직경변화에 따른 혼합특성을 모사 추진제에 의한 실험적인 방법으로 연구하였다. 분사유동은 레이놀즈수 2,500부터 12,000 사이의 난류제트를 사용하였으며, 분사공 직경 비를 1부터 1.5까지 확대시켜 직경변화에 따른 혼합특성을 고찰하였다. 분사공의 형상변수는 최적의 혼합특성을 갖는 설계치로 고정하였으며, 대기압 하의 분사유동장의 공기역학적 영향은 배제하였다. 매개변수로서 운동량비를 사용하여 혼합효율의 변화(mixing doublet impinging)를 고찰하였으며, 패터네이터(patternater)를 사용하여, 연료와 산화제의 국소 질량분포 측정 및 혼합비 분포를 측정하였다. 운동량비와 혼합효율의 상관성을 침투정도로 고려하여 연료와 산화제의 속도비와 혼합효율의 상관성을 고찰하였다. 분사공 직경이 증가됨에 따라 최대 혼합효율점이 운동량비가 증가되는 방향으로 이동함을 보였으며, 연료와 산화제의 속도 비 0.65~0.7영역에서 분사공 직경변화와 무관하게 혼합효율이 최대가 되었다. 또한 혼합효율은 추진제의 분사 충돌 시 상대제트의 침투 깊이 정도에 따라 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.