• 제목/요약/키워드: 축대칭 유동

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고고도 모사용 초음속 디퓨져의 시동압력에 대한 연구 (Study on Starting Pressure of Supersonic Exhaust Diffusers to Simulate high Altitude Environment)

  • 윤상규;염효원;김진곤;성홍계;김용욱;오승협
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.16-23
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    • 2008
  • 고고도에서 작동하는 로켓의 작동 환경을 지상에서 모사하기 위한 초음속 디퓨져의 연구를 위하여 이론적 접근과 수치적 접근을 수행하였다. 물리적 모델은 축대칭 형상을 갖는 디퓨져, 진공챔버, 로켓모터로 구성하였으며, 유동 발달 측면에서 초음속 디퓨져 작동특성에 관한 연구를 수행하였다. 본 논문은 디퓨져의 시동압력 예측모델, 진공챔버 크기의 효과, 디퓨져 시동을 위한 로켓모터의 최소 시동압력에 대한 연구내용을 수록하였다

고공시험설비에서 로켓엔진의 지상시험 플룸 거동 해석 (An Analysis on Plume Behaviour of Rocket Engine with Ground Condition at High Altitude Engine Test Facility)

  • 김성룡;이승재;한영민
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.112-115
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    • 2017
  • 고공엔진시험설비에서 지상 시험 조건의 시험 가능 여부와 설비 안전 문제를 점검하고자 로켓 엔진 유동을 해석하였다. 진공 챔버를 개방한 상태에서 냉각수를 초음속 디퓨저로 분사하면서 엔진이 작동하는 상황이며, 2차원 축대칭과 플룸, 공기, 냉각수의 3원 혼합물로 가정하였다. 해석 결과 냉각수 유량 200 kg/sec까지 지상 조건 시험이 가능하였다. 그러나 시동 초기 플룸의 역류로 인해 진공 챔버가 고온에 노출되고, 동시에 냉각수 역류로 인해 진공 챔버 내부가 오염되었다. 따라서 충분한 단열 대책과 오염 회피를 위한 작업이 선행되어야 한다.

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초음속 풍동에서 발생하는 충격파 히스테리시스 현상의 연구 (Investigation into the Hysteretic Behaviors of Shock Wave in a Supersonic Wind Tunnel)

  • 이익인;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.609-611
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    • 2017
  • 최근 다양한 산업 및 공학 응용분야에서 히스테리시스 현상이 자주 발생하며, 이에 대한 많은 관심과 연구가 수행되었다. 이러한 현상은 주로 압력비가 일시적으로 변화하는 과정에서 발생되며, 초음속 풍동 시동과정에 영향을 미칠 것으로 예상되나, 이에 대한 연구가 미미한 실정이다. 본 연구에서는 초음속 풍동 내부에서 발생하는 히스테리시스 현상을 수치해석으로 조사하였다. 비정상, 축대칭, 압축성 Navier-Stokes 방정식을 유한 체적법으로 이산화 하였으며, Spalart-Allmaras 난류모델을 적용하였다. 본 연구의 결과로 초음속 풍동 시동과정에서 시동압력비와 작동압력비가 다른 원인을 히스테리시스 현상으로 설명하였다.

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난류 화염 내에서의 매연 입자의 생성및 재연소 (Soot Formation and Combustion in Turbulent Flames)

  • 정종수;신현동;이춘식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.962-978
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    • 1989
  • 본 연구에서는 저자들이 이미 발표한 난류 화염에서의 매연 농도 분포 해석을 포함한 화염 구조 및 복사 열전달의 해석에 대한 연구와 관련하여, 난류 화염에서의 생성된 매연 입자의 재연소 속도에 관한 새로운 모델을 제시한다.구체적인 방법 으로, 난류 화염에 대한 난류 지배 방정식의 매듭(closure) 문제로서 문제가 되고 있는 난류 모델과 반응 속도 모델에 대해서는 비교적 잘 정립되어 있다고 할 수 있는 축대칭 분류 유동을 선택하여, 난류 모델과 난류 연소 속도 모델을 고정하고, 난류 화염에서의 매연 생성 및 연소 모델을 검토하였다.

단일 전단 동축 분사기를 가지는 GH2/GO2 로켓 연소기의 고해상도 수치해석 (Numerical Study of High Resolution Schemes for GH2/GO2 Rocket Combustor using Single Shear Coaxial Injector)

  • 정승민;엄재령;최정열
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.72-83
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    • 2018
  • 본 연구에서는 단일 전단 동축 분사기를 이용한 수소 로켓 연소기의 전산유체 해석을 수행하였다. 2차원 축대칭 형상에서 난류연소 해석을 위해 hybrid RANS/LES 난류모델을 적용하였다. 적합한 해석기법을 찾기 위해 3가지 화학 반응기구, 3가지 고해상도 기법 및 3단계 격자해상도 조합을 비교하였다. 벽면 열유속을 실험결과와 비교하여 해석 성능을 살펴보았으며, 유동장 결과 분석으로 동축 분사기를 가지는 로켓 연소기의 난류연소특성을 살펴볼 수 있었다.

원통 내 수평 보텍스 링의 거동 (Movement of a Horizontal Vortex Ring in a Circular Cylinder)

  • 서용권;여창호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권6호
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    • pp.652-658
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    • 2004
  • In this paper, we report the numerical and experimental solutions of the axi-symmetric flows in the axial plane driven by an impingement of fluid from the bottom wall of a circular cylinder. We managed to visualize successfully the flow pattern shown on the vertical plane through the container axis. The numerical results are shown to compare well with the experimental results for the case of infinity Rossby number. The satisfactory agreement between the two results was possible when in the numerics the free surface was treated as a solid wall so that a no-slip condition was applied on the surface. The numerical solutions reveal that inertial oscillation plays an important role at small Rossby numbers, or at a larger background rotation.

축대칭엔진 실린더 내의 유동장에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study on Flow Field in the Cylinder of an Axisymmetric Engine)

  • 김영환;유정열;강신형
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.467-474
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    • 1993
  • Viscous flow and heat transfer phenomena in an axisymmetric cylinder which models a diesel engine have been numerically studied. In order to search for a way to minimize numerical diffusion, the effectiveness and the appropriateness of two selected numerical schemes for convective terms in the governing equations have been tested. They are Linear Upwind Difference Scheme and Hybrid Scheme. Using a standard k-.epsilon. turbulence model, the calculation has been carried out basically up to 180.deg. of crank angle. As a result, it was shown from comparison with previous experimental data that Linear Upwind Difference Scheme is less influenced than Hybrid Scheme by the numerical diffusion and it was suggested that these effects of numerical diffusion can be more significant than those due to turbulence modeling.

고강도 육각 이형 인발 다이스에 관한 연구 (A study on the hexagonal drawing dies for the high strength materials)

  • 권혁홍;유동진;이정로;이원복
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1410-1413
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    • 2003
  • Drawing is a basic plastic deformation method and productive manufacturing process make wire. rod and variety section geometry bar. Study for the rod drawing process of rod was researched long littles. but non-axisymmetric drawing process is weak. So metal flow is very irregular in non-axisymmetric drawing process and difficult to define about material deformation generally. In this paper, to solve material deformation, use finite element method and then define suitable shape for rod to hexagonal drawing dies. And research corner filling rate and surface roughness for the high strength steel hexagonal bar produced defined dies.

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일차 및 축대칭유동에서 밀도변화가 난류에 미치는 영향 (Effects of Dilatation and Vortex Stretching on Turbulence in One-Dimensional and Axisymmetric Flows)

  • 김진화;유정열;강신형
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.831-834
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    • 2002
  • An analytic approach is attempted to predict the amplification of turbulence in compressible flows experiencing one-dimensional and axisymmetric bulk dilatation. The variations of vortex radius and vorticity are calculated, and then the amplification of turbulence is obtained from them by tracking three representative vortices. For a one-dimensionally compressed flow, the present analysis slightly underestimates the amplification of velocity fluctuations and turbulent kinetic energy, relative to that of rapid distortion theory in the solenoidal limit. For an axisymmetrically distorted flow, the amplification of velocity fluctuations and turbulent kinetic energy depend not only on the density ratio but also on the ratio of streamwise mean velocities, which represents streamwise vortex contraction/stretching. In all flows considered, the amplification of turbulence is dictated by the mean density ratio. In the axisymmetric flow, streamwise vortex stretching/contraction, however, alters the amplification slightly.

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충격파관에서 발생하는 반사 충격파와 경계층의 간섭에 대한 연구 (Study on Reflected Shock Wave/Boundary Layer Interaction in a Shock Tube)

  • 김동욱;김태호;김희동
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권7호
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    • pp.481-487
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    • 2017
  • 충격파와 경계층의 간섭 현상은 경계층이 박리하고, shock train이 발생하며, 유동장은 매우 복잡한 형태로 된다. 이러한 현상은 반사 충격파와 비정상 경계층이 간섭하는 충격파관에서도 발생한다. 그러나 충격파관에서 발생하는 shock train 현상에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 2차원 축대칭 충격파관을 사용하여 수치해석을 수행하였으며, 충격파관에서 발생하는 shock train의 유동 특성을 상세히 조사하기 위하여 압축성 Navier-Stokes 방정식을 적용하였다. 본 연구의 수치해석 결과를 바탕으로 상세한 파동선도를 통해 실험 결과와 비교하였다.