• 제목/요약/키워드: 초기 압력

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논문 : 안정적인 액체연료 공급을 위한 Cavitating Venturi 의 응용 (Papers : Application of Cavitating Venturi for Stable propellant feed system)

  • 박희호;김유;장은영;이수용
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.88-94
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    • 2002
  • 고압의 불활성 기체를 이용하여 엔진에 추진제를 공급하는 액체로켓의 경우, 추진제 탱크의 압력은 정상연소상태의 연소압을 기준으로 하여 설계한다. 그러나 연소초기의 연소실 압력은 대기압 상태이므로 과도한 유량이 공급되어 이로 인해 hard-start가 발생하며, 최악의 경우 엔진의 파손을 가져온다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하고 안정된 연소를 위하여 개선된 추진제 공급시스템을 제안하며, 이는 실제 연소실험을 통해 그 성능을 규명 하였다. 이 공습시스템은 연소 초기 및 연소 중의 일정한 유량공급을 위해 Cavitating Venturi를 사용하는 시스템이다. Cavitating Venturi는 오직 공급압력에 의해서만 유량이 결정되며, 출구압력에 영향을 받지 않으므로 연소 초기는 물론이고, 연소 중 이상 연소에 의해 연소압이 떨어져도 설계치 이상의 유량이 공급되지 않는다. 본 실험을 통해서 Cavitating Venturi의 설계 영역에서의 유량에 대한 안정성이 입증되었기 때문에, Cavitating Venturi는 액체로켓 이외의 압력강하량 변화가 큰 시스템에서 매우 효과적일 것이다.

수두층 치료용 션트밸브의 압력-유량 제어특성 수치해석 (Numerical Simulation of The Pressure-Flow Control Characteristics of Shunt Valves Used to Treat Patients with Hydrocephalus)

  • 장종윤;이종선;서창민
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.403-412
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    • 2001
  • 수두증 환자의 뇌압을 조절하기 위해 사용되는 션트밸브의 압력-유량제어 특성과 설계변수 변화에 따른 특성곡선의 변화를 수치적으로 해석 하였다. 해석에 사용된 션트밸브는 국내에서 설계 제작된 일정 압력형 다이아프램 타입이며 실험을 통하여 해석의 타당성을 검증하였다. 션트밸브 내부에 장착된 압력-유량 제어용 소형 다이아프램이 실리콘 일래스토머 계통의 유연한 재질이므로 유동구조 상호해석을 수행하였다 구조해석시의 재료 비선형성을 고려하여 고탄성 재료에 대한 므니 리블린(Mooney-Rivlin) 근사를 적용하였다. 수치해석결과 얻어진 압력-유량제어 특성곡선은 실험결과와 유사하였고 션트밸브를 통한 압력강하의 대부분은 소형 다이아프램에서 이루어짐을 확인할 수 있었다 본 연구에서 해석된 션트밸브의 압력-유량 특성곡선의 기울기는 7.37mm$H_2O$.hr/cc로서 상용 션트밸브의 기울기 평균값 0.40mm$H_2O$.hr/cc과 비슷하여 일정압력형 션트밸브의 특성을 잘 나타내었다. 오프닝압력의 크기는 밸브 다이아프램의 초기쳐짐량 크기에 의존하였고. 25mm$H_2O$와 80mm$H_2O$의 오프닝압력을 얻기 위해서는 10.2$\mu$m와 35.3$\mu$m의 초기쳐짐량이 필요하였다. 밸브가 열리면서 유동이 발생할 경우, 유동 오리피스 간극이 107m 이내이므로 션트밸브의 성공적인 동작을 위해서는 정밀설계와 제작기술이 요구된다. 본 연구를 통해 다이아프램의 초기쳐짐량과 유동 오리피스를 형성하는 다이아프램 끝단의 라운딩 크기가 압력-유량 특성곡선의 기울기에 영향을 미치는 주요 설계변수임을 확인하였다.

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급감압에 의한 AP/HTPB 복합고체추진제의 소화 특성 (Extinction Characteristic of AP/HTPB Composite Solid Propellant by Rapid Depressurization)

  • 김대유;윤지상;이국진;윤웅섭
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.21-26
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    • 2019
  • 신속하게 감압되는 환경에 노출되면 연소중인 고체추진제는 소화가 일어난다. 연소되는 중인 고체추진제를 소화하는데 필요한 압력 감소율인 임계감압률을 찾는 실험이 진행되었다. 이를 위해 감압 시점, 감압 속도, 초기 압력, 최종 압력을 조절할 수 있는 감압연소기를 설계 및 제작하였다. 이 실험의 결과는 특정 AP/HTPB 복합고체추진제 조성에서 소화와 비소화 사이의 경계를 결정하는데 사용되었다. 실험 결과 초기 압력과 최종 압력이 소화를 위한 임계감압률에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

강한 압력파동에 구속된 액체 추진제 연소응답의 지배인자 (Controlling Factors of Open-Loop Combustion Response to Acoustic Pressures in Liquid Propellant Rocket Engine)

  • 윤웅섭;이길용
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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    • pp.267-273
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    • 2004
  • 본 논문에서는 강한 압력파동에 구속된 액체 추진제 연소응답의 지배인자를 규명하고 비정상 거동 특성을 평가한다. 외부 압력섭동에 의해 교란된 탄화수소 계열 액체 추진제의 비정상 거동을 수치계산하고 연소응답의 관점에서 분석한다. 2상 사이의 평형을 고려한 1차원 액적기화 모델을 적용하고 압력파동은 인위적인 조화함수식으로 설정한다 외부 기상의 압력과 온도, 액적의 초기 직경과 내부온도, 외부 압력파동의 진폭과 구동 주파수 등 액체 로켓의 주요 설계인자 및 작동변수의 영향을 고찰한다. 본 연구를 통해 외부 압력파동의 구동 주파수와 외부 기상압력은 연소응답의 크기와 위상을 결정하는 지배인자임이 규명된 반면 외부 기상온도, 액적의 초기 직경과 외부온도 및 압력파동의 진폭 등은 연소응답과 약한 상관관계를 갖거나 그 영향이 미미하다. 기화열 섭동의 위상 및 액적표면과 내부의 파동에너지 전파특성이 연소응답의 크기와 위상을 결정한다.

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주퇴력 저감을 위한 연식 주퇴 메커니즘의 매개변수에 관한 연구 (A Study on Parameters of Soft Recoil Mechanism for Reduction of Recoil Force)

  • 양태호;이영신;이규섭;전상배;강국정
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권7호
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    • pp.823-828
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    • 2012
  • 연식주퇴 메커니즘은 전방 운동량으로 주퇴력을 감소시키는 메커니즘이다. 연식주퇴 메커니즘에 영향을 미치는 매개변수는 사격 각도, 복좌기의 초기 압력, 발사위치등과 같이 다양하게 존재한다. 이런 매개변수들은 연식주퇴 메커니즘에서 전방 운동량을 결정짓는 요소가 된다. 연식주퇴 메커니즘의 설계를 위해 몇 가지 적당한 조건들을 고려하여 전방 운동량에 영향을 미치는 매개변수들에 대해 연구하였다. 여러 가지 매개변수들 중에서 복좌기의 초기 압력과 사격 위치가 전방 운동량에 영향을 미치는 중요한 요소로 확인하였다. 복좌기의 초기 압력이 180 일 때, 주퇴력이 가장 낮은 값을 가진다.

U-컵 시일의 밀봉기구에 관한 유한요소해석 (Finite Element Analysis on the Sealing Mechanism of U-Cup Seals)

  • 최준업;전인기;김희준;김청균
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1994년도 제19회 학술대회
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    • pp.65-71
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    • 1994
  • 유압 실린더용 유패킹의 접촉력, 접촉폭, 돌출발생 임계압력을 밀봉간극에 대하여 유한요소법을 이용하여 수치적으로 해석하였다. 초기 간섭량이 증가함에 따라 접촉력 및 접촉폭은 급격하게 증가하였다. 그러나 유압이 작용하는 상태에서 밀봉간극이 감소하면 시일의 돌출현상이 발생하는 임계압력은 보다 가파르게 증가함을 확인하였다. 초기 간섭량에 의한 접촉력으로 부터 유압 실린더의 누설에 관련된 사용 최저 유압을 연계하여 갑섭량이 설계되어야하고, 돌출발생 임계압력으로 부터는 사용 최고유압과 관련하여 간극이 설계되어야 하므로 이에 대한 수치해석적 설계자료를 제시하였다. 특히 시일립부의 접촉면을 나타내는 축방향에 따라서 접촉력 분포는 시일립 선단부와 돌출현상에 따른 상호 복잡한 결과의 중요성을 제시하였다. 이 결과는 윤활해석을 위한 탄성유체윤활 해석시 입력자료로 사용될 수 있어 실제 유막두께 해석 및 유동해석을 통하여 누설량 예측 등에 이용될 수 있는 설게자료이다.

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수소가스 폭발의 물리화학적 특성 연구 (A Study on Physicochemical Characteristics of Hydrogen Gas Explosion)

  • 조영도
    • 한국가스학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.8-14
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    • 2012
  • 수소는 온실가스 배출을 저감하기 위한 미래 에너지로 고려되고 있지만, 폭발위험에 대한 문제점을 지니고 있다. 따라서 수소가 미래 에너지로 사용되기 위해서는 폭발위험에 대한 연구가 충분히 이루어져야 한다. 폭발위험은 폭발충격에 대한 이해 즉, 폭발과정에서 압력 상승속도에 대한 분석과 밀접한 관계가 있다. 본 연구에서는 폭발에 영향을 미치는 변수, 즉 연소 전후의 비열비, 화학평형상태에서 최대폭발압력, 그리고 연소속도, 이들 변수가 압력 상승속도에 미치는 영향을 살펴보았다. 화학평형상태에서 최대폭발압력과 연소속도는 압력 상승곡선에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었고, 미연소 가스의 비열비는 초기압력 상승속도보다 최종압력 상승속도에 더욱 영향을 미치고, 연소가스의 비열비는 반대로 초기압력 상승속도에 더욱 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 연소속도는 실험 데이터로부터 구하였으며 밀폐공간에서 수소가스 폭발에서는 폭연에서 폭굉으로 전이가 일어나기에는 연소속도가 매우 느림을 알 수 있었다.

터널 유지관리계측의 압력 관리기준치 설정에 관한 연구 (A study on the establishment of pressure limit values of management monitoring in tunnel)

  • 우종태
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.53-60
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    • 2016
  • 본 논문은 터널 유지관리계측의 압력 관리기준치 설정에 대한 연구로 계측 초기에 설정된 지하철계측 초기 관리기준치를 토대로 서울지하철 6,7,9호선 8개 대표단면의 터널 콘크리트라이닝의 토압과 간극수압에 대하여 약 5년에 걸친 계측 실적을 분석하고, 국외 계측관리기준을 비교하여 향후 터널 유지관리계측에 적용할 압력 계측관리기준치 설정에 대한 연구를 수행하였다. 연구결과 향후에 터널에 적용할 유지관리계측의 압력 관리기준치는 국내적용 계측관리기준치와 국외적용 계측관리기준치 분석결과를 비교하여 안전단계는 허용압력의 60%, 주의단계는 허용압력의 80%, 정밀분석단계는 허용압력의 100%로 실무에서 쉽게 적용할 수 있는 절대치에 의한 계측관리방법을 제안하였다.

과실쥬스의 동결건조 중 휘발성분 보유력 (Volatile Retention during Freeze Drying of Fruit Juices)

  • 심기환;최진상;주옥수;강갑석
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.555-564
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    • 1990
  • 과실쥬스와 같은 자연 생산물의 동결건조에 있어서 가공처리중 휘발성분의 보유력 변화를 알아보기 위하여 headspace gas chromatography 기술의 특징을 이용하여 동결건조 속도, 초기 고형물의 함량 및 압력 등이 어떠한 영향을 미치는가에 대한 실험결과는 다음과 같다. 동결건조 속도가 휘발성분의 보유력에 대한 영향은 현저하였으며, 동결시간이 길수록 뚜렷하였다. 동결 건조 제품에서 휘발성분의 보유력은 동결에 의해 영향을 받았다. 동결건조 조건하에서 가장 많은 휘발성분의 손실은 동결건조 초기단계, 즉 1~2 시간 사이에서 일어났다. 휘발성분의 보유력은 초기 고형물의 함량이 많을수록 높았다. 동결속도가 빠를 때보다는 늦을 때가 휘발성분의 보유력이 높았으며 높은 압력에서보다 낮은 압력에서 높았다.

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액체로켓의 연소안정을 위한 유량공급에 관한 실험적 연구

  • 장은영;박희호;김유
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1999년도 제13회 학술강연논문집
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    • pp.4-4
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    • 1999
  • 압축가스를 이용하여 추진제를 액체 로켓 엔진에 공급하는 경우, 공급압력은 정상 연소상태의 연소압을 기준으로 하여 설계한다. 그러나 연소초기의 연소실 압력은 대기압 상태이므로 과도한 유량이 공급되어 이로 인해 hard-start 가 발생하며, 최악의 경우 엔진의 파손을 가져온다.

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