• 제목/요약/키워드: 탈 설계점

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추진제의 비균일 혼합분포를 고려한 액체로켓 추력실의 성능 예측기법 개발 (Performance Prediction of Liquid Rocket Thrust Chambers with Nonuniform Propellant Mixing)

  • 김성구;최환석;한영민;이광진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권9호
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    • pp.82-88
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    • 2006
  • 벽면 냉각을 위해 장착되는 최외곽 연료 분사 또는 막냉각 장치는 액체로켓 추력실 내에서 반경방향으로 비균일한 추진제의 혼합분포를 야기하게 된다. 본 연구에서는 설계단계에서 이러한 특성들이 벽면 근방의 온도분포 및 추진 성능에 미치는 영향을 예측할 수 있는 해석방법을 개발하였다. 설계코드로서의 효용성을 높이기 위해 분사/미립화 영역에서 나타나는 복잡한 물리현상을 미시적으로 해석하는 대신에 분사기 종류와 배열에 따른 거시적 혼합특성을 모사할 수 있는 모델을 사용하였으며, 연소시험데이터를 이용한 성능 파라미터의 보정방법을 제안하였다. 위와 같은 방법을 통해 현재 개발 중인 30톤급 실물형 연소기에 대한 설계점 및 탈설계 작동영역에서의 성능 파라미터를 정확히 예측할 수 있었으며, 향후 재생냉각 연소기 설계에 유용한 해석적 방법론을 제공할 것으로 기대된다.

원심압축기의 운전점에 따른 벌류트 내부 유동장 (Flow Field in Volute for Various Operating Conditions of Centrifugal Compressor)

  • 강경준;신유환;김광호;이윤표
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권5호
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    • pp.531-538
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    • 2013
  • 원심압축기에서 볼류트는 임펠러와 디퓨저를 통해 나온 유동을 모아주는 역할을 한다. 압축기의 운전점에 따라 볼류트 내부 발생하는 와류의 세기나 패턴이 달라진다. 압축기 설부에서는 압축기의 운전점에 따라 재유입 유동의 특성이 변화하고, 이러한 특성은 압축기의 성능 및 탈설계점에서의 특성을 이해하는데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 PIV를 이용하여 압축기의 운전점에 따라 볼류트 내부에 발생하는 스크롤 와류를 측정하였으며, 압축기 설부 근처에서 유동장을 측정한 결과 유량계수가 감소할수록, 설부 측에 발생하는 박리영역이 줄어들고 압축기로 재유입되는 유동이 커지는 것을 알 수 있다.

환경조절장치(ECS)의 모델링 프로그램 개발에 관한 연구 (A Study on Modeling Program Development of an Environmental Control System)

  • 유영준;이형주;고성희;기자영
    • 한국추진공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.57-63
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    • 2009
  • 본 논문에서는 항공기 POD용 환경조절장치의 개발을 위한 모델링 및 시뮬레이션에 관한 연구를 수행하였다. 먼저, 시스템 요구성능을 분석하여 ACM 방식의 환경조절장치를 구성하고 성능모사를 위한 모델링을 수행하였다. 다음으로 각 구성품의 개념설계를 위해 주요구성품의 성능변화에 따른 민감도를 분석하고 시스템 요구성능을 만족하는 설계점 성능을 결정하였다. 다양한 비행환경에서의 탈설계 성능 모사를 통해 전체 운용영역에서의 개념설계 타당성을 검토하고 천이 성능해석을 통해 동적 거동특성을 분석하였다.

외부혼합 와류분사기를 장착한 액체로켓엔진용 축소형 연소기 개발 (Development of Sub-scale Combustor for a Liquid Rocket Engine Using Swirl Injector with External Mixing)

  • 한영민;김승한;서성현;이광진;김종규;설우석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.102-111
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    • 2004
  • 본 논문에서는 와류분사기를 가진 액체로켓엔진용 축소형 연소기의 설계/제작/시험에 대해 기술하였다. 와류분사기는 내부에 액체산소 외부에 케로신을 공급하여 노즐 외부에서 혼합하는 구조를 가지고 있다. 축소형 연소기는 분사기 헤드, 삭마 냉각방식의 내열재 연소실 그리고 물냉각 노즐로 구성되어 있다. 분사기 헤드는 18 개의 주 분사기, 하나의 중앙 분사기, 연료 메니폴드, 산화제 메니폴드 그리고 추진제 분배기 등으로 구성되어 있다. 축소형 연소기 제작 후 수류시험 및 점화시험을 거쳐 설계점 및 탈설계점에서의 연소시험을 성공적으로 수행하였다. 연소시험결과 분사기 차압은 수류시험시의 값과 비슷하였고 연소효율은 목표치보다 높게 나왔으며, 정상연소시 동압의 진폭은 규격조건을 만족하였고 고주파 연소 불안정은 발생하지 않았다.

방탄시험의 효과적 운영을 위한 시료거치 시스템 개발 (Development of Item Mounting System for Effective Operation of Bulletproof Test)

  • 구승환
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.338-344
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    • 2021
  • 본 연구는 방탄시험의 효과적인 운영을 위해 시험절차를 분석하여 문제점을 도출하고, 개선방안으로 시료거치 시스템을 개발하였다. 기존 시스템에서 도출된 문제점은 다양한 시료 형태 및 다양한 시험규격의 적용이 불가능한 점과 장비조작의 불편함 및 과다한 시험 준비시간이었다. 이를 개선하기 위한 시료거치 시스템은 기본베이스, 거치대, 각종 조절부로 구분된다. 다목적 거치대와 헬멧 거치대는 다양한 크기와 형상의 시료를 거치 및 다양한 규격을 시험할 수 있도록 설계하였다. 다목적 거치대는 방탄복 시험을 위한 후면재 지지대와 호환된다. 시료 고정틀은 내부에 위치하여 별도의 탈/부착 과정이 없이 수직 이동 및 고정을 통해 다양한 크기와 형상의 시료를 거치할 수 있도록 설계하였다. 기본베이스는 표준화하여 거치대와 호환이 용이하도록 설계하였고, 탄착점 위치 조절부는 자동으로 높이와 수평 이동조정이 가능하여 신속하고 정확하게 탄착점 설정이 가능하도록 설계하였다. 시스템의 경제성을 분석하기 위해 시스템 도입 전과 후를 기준으로 실제 운영데이터를 비교/분석한 결과, 시험 건수, 장비활용률은 대폭 증가하고 시간당 비용은 감소하였다.

프랙탈 영상 부호화용 블럭 분류기 (Block Classifier for Fractal Image Coding)

  • 박경배;정우석;김정일;정근원;이광배;김현욱
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제2권5호
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    • pp.691-700
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    • 1995
  • 프레탈을 이용한 대부분의 영상 부호화하는 최적의 유사 변환점을 얻기 위해서 방대한 비교 연산이 필요하여 장시간의 부호화 시간이 요구되는 문제점이 있다. 이러 한 문제는 블럭특성에 적합한 블럭 분류기를 설계함으로써 해결할 수 있다. 일반적으 로 공간 영역에서 보다는 주파수 영역에서 좀더 정확하고 다양한 블럭의 형태를 예측 할 수 있다. 본 논문에서는 DCT특성을 이용하여 블럭의 형태를 예측할 수 있는 블럭 분류기를 제안하였다. 이 분류기는 프랙탈 특징과 부합하여 부호와 시간을 줄임과 동 시에 복원된 영상의 화질을 높이는 장점이 있다. 주파수 영역에서의 AC 계수의 크기는 다양한 블럭 형태를 예측 가능하게 함으로써 최적의 축소 변환점을 얻기 위한 도메인 블럭과 레인지 블럭간에 비교 연산을 줄일 수 있다. 특히 DCT 각 계수의 부호값은 프 랙탈 적용을 위한 8가지 변환에 대해 불필요한 변환을 생략함으로써 2가지 변환만으로 도 축소 변환점을 찾는 장점을 나타낸다.

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스톨 근처에서 원심압축기 임펠러의 내부 유동현상에 관한 연구 (Analysis of Flow Phenomena in a Centrifugal Compressor Impeller Operating near Stall)

  • 음학진;강신형
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권3호
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    • pp.330-337
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    • 2004
  • Analysis of flow phenomena in a centrifugal compressor impeller has been carried out with numerical simulation to understand the physics of flow near stall. Near stall point, tip leakage flow spills ahead of the leading edge of adjacent blade and other leakage flow passes over the clearance of the adjacent blade instead of rolling up into vortex within the passage. The tip leakage flow at the mid chord of impeller blade impinges against the pressure surface of the adjacent blade and then rolls up into vortex within the passage, which blocks the flow passage and generates viscous loss. The spillage of leakage flow ahead of the adjacent blade generates the recirculation of flow entering the impeller, which causes the power transferred into the flow by the impeller to decrease and blocks the flow passage. Near diffuser hub wall, flow recirculation occurs. As operating point goes to stall point, the core of recirculation approaches the impeller exit The length rises to peak point and then drops with mass flow reduction, while the height steadily rises.

일체형원자로 SMART 냉각재 순환펌프의 전산성능예측 (Computational Performance Prediction of Main Coolant Pump for the Integral Reactor SMART)

  • 김민환;이재선;박진석;김종인;김긍구
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.32-40
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    • 2003
  • CFD analyses of the three-dimensional turbulent flow in the impeller and diffuser of an axial flow pump including suction and discharge parts are presented and compared with experimental data. The purpose of the current study is to validate the CFD method for the performance analysis of the main coolant pump for SMART and to investigate the effect of suction and discharge shapes on the pump performance. To generate a performance curve, not only the design point but also the off-design points were computed. The results were compared with available experimental data in terms of head generated. At the design point, the analysis accurately predicts the experimental head value. In the range of the higher flow rates, the results are also in very good agreement with the experimental data, in magnitude but also in terms of slope of variation. For lower flow rates, the results shows that the analysis considering the suction and discharge well describe the typical S-shape performance curve of the axial pump.

탈설계점 효과를 고려한 석탄가스화 복합발전용 가스터빈의 성능평가 (Performance Evaluation of the Gas Turbine of Integrated Gasification Combined Cycle Considering Off-design Operation Effect)

  • 이찬;김용철;이진욱;김형택
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 1998년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.209-214
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    • 1998
  • A thermodynamic simulation method is developed for the process design and the performance evaluation of the gas turbine in IGCC power plant. The present study adopts four clean coal gases derived from four different coal gasification and gas clean-up processes as IGCC gas turbine fuel, and considers the integration design condition of the gas turbine with ASU(Air Separation Unit). In addition, the present simulation method includes compressor performance map and expander choking models for considering the off-design effects due to coal gas firing and ASU integration. The present prediction results show that the efficiency and the net power of the IGCC gas turbines are seperior to those of the natural gas fired one but they are decreased with the air extraction from gas turbine to ASU. The operation point of the IGCC gas turbine compressor is shifted to the higher pressure ratio condition far from the design point by reducing the air extraction ratio. The exhaust gas of the IGCC gas turbine has more abundant wast heat for the heat recovery steam generator than that of the natural gas fired gas turbine.

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입사각이 터빈 동익 팁누설유동 영역에서의 압력손실에 미치는 영향 (Effects of Incidence on Aerodynamic Losses in the Tip-Leakage Flow Region of a High-Turning Turbine Rotor Blade)

  • 채병주;이상우
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.41-47
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    • 2010
  • The effect of incidence angle on the three-dimensional flow and aerodynamic loss in the tip leakage flow region downstream of a turbine rotor cascade has been investigated for two tip gap-to-chord ratios of h/c=0.0% (no tip gap) and 2.0%. The incidence angle is changed to be $i=-10^{\circ}$, $0^{\circ}$, and $5^{\circ}$. The results show that for $i=5^{\circ}$, secondary flows including the passage vortex are intensified noticeably, and there is a strong interaction between the passage and tip leakage vortices. For $i=-10^{\circ}$, however, the passage vortex is weakened significantly, so that there exists only a strong leakage-jet-like secondary flows near the casing wall. For h/c=0.0% and 2.0%, aerodynamic loss tends to increase with increasing i from $-10^{\circ}$ to $5^{\circ}$. A small increment of i in its positive incidence range results in a remarkable aerodynamic loss increase, while increasing i in the negative incidence range leads to a small change in the aerodynamic loss generation.