• 제목/요약/키워드: 핀틀

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액체로켓 핀틀 인젝터의 분사조건이 미립화 성능에 미치는 영향 (Injection Condition Effects of a Pintle Injector for Liquid Rocket Engines on Atomization Performances)

  • 손민;유기정;구자예;권오채;김정수
    • 한국분무공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.114-120
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    • 2015
  • Effects of injection conditions on a pintle injector which is proper to recent liquid rocket engines requiring low cost, low weight, high efficiency and reusability were studied. The pintle injector with a typical moving pintle was used for atmospheric experiment using water and air. Injection pressures of water were considered 0.5 and 1.0 bar, 0.1 to 1.0 bar for injection pressures of air and 0.2 to 1.0 mm for pintle opening distance. Sauter mean diameters (SMD) of spray was measured at 50 mm distance from a pintle tip and SMD was treated as a representative parameter in this study. As a result, because of shape characteristics of the pintle injector, there was a transient region between the pintle opening distances of 0.6 and 0.7 mm and this region affected to mass flow rates and SMDs. Also, Reynolds numbers for gas, Weber numbers and momentum ratios were adopted as major non-dimensional paramters and the momentum ratio has strong correlation with SMD.

고도 보정용 E-D 노즐의 추력 특성에 대한 수치해석 연구 (Numerical Study on Thrust Characteristics of an E-D Nozzle for Altitude Compensation)

  • 황희성;허환일
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.87-95
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    • 2016
  • 본 논문에서는 E-D 노즐을 설계하여 고도 보정에 대한 효과와 Throttling에 대한 가능성 연구를 수행하였다. 고도 보정에 대한 효과를 확인하기 위하여 연소실 압력을 일정하게 유지하며, 총 3가지(해수면, 고도 10 km, 고도 16 km)의 외부 대기환경 조건을 이용하여 해석적 연구를 수행하였다. 그 결과 고도가 상승할수록 유효 노즐 출구 면적 역시 점점 증가하였으며 이로 인하여 추력도 증가하였다. 또한 Throttling에 대한 가능성을 파악하기 위하여 핀틀의 위치를 연소실 쪽으로 후진시켜 노즐 목 면적을 작게 모델링하여 해석적 연구를 수행하였다. 일반적인 핀틀 추력기와 동일하게 노즐 목 면적이 줄어들수록 연소실 압력이 상승하며 추력 역시 증가하였다.

핀틀이 적용된 고온 가스 밸브 유동장 해석 기법에 관한 연구 (Study on Flow Analysis of Hot Gas Valve with Pintle)

  • 이경욱;허선욱;권세진;이종광
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.19-25
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    • 2015
  • 고온밸브의 열/유동 해석을 수행함에 있어 난류모델의 선정 및 해석영역의 변화가 해석 결과에 미치는 영향을 확인하기 위한 연구를 수행하였다. 격자 민감도를 확인하기 위해 100,000~1,700,000 개의 격자에 대해 계산을 수행 하였다. 각각의 난류모델 Spallart-Allmaras, RNG $k-{\varepsilon}$, $k-{\omega}$ SST에서 추력 값은 동일하였지만 온도 분포에서 5% 이내의 차이가 존재 하는 것을 확인 할 수 있었다. 계산 영역을 설정함에 있어 외부 대기 영역은 유동과 온도에 큰 영향을 미치지 않았다. 격자수 변화에 따라 추력 값은 동일하였다. 외부 대기 영역이 존재할 때 격자수 변화에 따라 추력 값은 동일하였지만 온도 분포에서는 차이가 존재 하였다.

핀틀이 적용된 고온 가스 밸브의 비정상상태 해석 기법에 관한 연구 (Study on Transient Analysis of Hot Gas Valve with Pintle)

  • 이경욱;허선욱;권세진;이종광
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.152-159
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    • 2018
  • 고온밸브의 비정상상태 복합열전달 해석 기법을 확립하기 위한 연구를 수행하였다. 장시간 작동하는 고온밸브의 특성과 해석의 경제성을 고려하여 두 가지 해석 기법을 제시하였다. 발달순서에 따라 구간을 나누고 구간별로 시간간격을 증가시켜 해석을 수행하는 다 구간 해석 기법과 정상상태 유동장 해석결과를 비정상상태 해석의 초기 값으로 사용하는 one-way 해석 기법을 제시 하였다. 다 구간 해석 기법의 경우 신뢰도가 높은 해석이 수행 가능하지만 경제적인 측면에서 설계 단계의 해석 기법으로는 부적합하였다. one-way 해석 기법의 경우 초기 신뢰도는 떨어지나 기민한 설계 변수 연구가 가능한 경제적인 해석 수행이 가능하였다.

고온 고압 환경에서 가변추력기용 핀틀의 열전달 계수에 대한 수치적 연구 및 2D 실험 (Numerical Analysis and 2-D Experiment of Heat Transfer Coefficient on the Pintle of a Controllable Thruster Nozzle)

  • 박순상;문영기;곽재수
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.24-28
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    • 2012
  • In this paper, 2-D experiment and steady-state computational fluid analysis were conducted for measuring the hear transfer coefficient of pintle type controllable thruster in high pressure and temperature. In case of 2-D experiment, transient liquid crystal technique was used for measuring heat transfer coefficient for the 2-D pintle model. The experimental result was used to validate the CFD result. The CFD results well predicted the heat transfer coefficient on the pintle surface except the nozzle downstream region, where the results by CFD was higher than experimental results. The CFD results were also compared with the result by Bartz equation and the it was shown that the Bartz equation overestimated the heat transfer coefficient on the nozzle throat as much as 80%.

노즐 수축각이 SNECMA 노즐목 가변 추력기 성능에 미치는 영향 (Effect of Nozzle Contraction Angle on Performance of the SNECMA Modulatable Thrust Devices)

  • 왕승원;허환일
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.14-17
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    • 2011
  • 본 연구에서는 노즐 수축각의 차이에 따라 추력기의 성능에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해 SNECMA 노즐목 가변 추력기에 대해서 4가지 다른 노즐 수축각을 사용하여 수치해석을 수행하였다. 공력하중과 추력성능에 대해 분석하였고 노즐 수축각 $83^{\circ}$의 모델이 가장 좋은 결과를 보였다.

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액상부탄 분사시스템의 수치시뮬레이션 및 분무특성 예측 (Simulation of Fuel Injection System and Model of Spray Behavior in Liquefied Butane)

  • 김종현;구자예
    • 한국분무공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.24-33
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    • 1998
  • The characteristics of liquefied butane spray are expected to be different from conventional diesel fuel spray, because a kind of flash boiling spray is expected when the back pressure is below the saturation vapor pressure of the butane(0.23MPa at $25^{\circ}C$). An accumulator type pintle injector and its fuel delivery system has been simulated in ruder to give injection pressure, needle lift and rate of fuel injected. The governing equation were solved by finite difference metho. The injection duration was controlled by solenoid valve. Spray behaviors such as a transient spray tip penetration, spray angle and SMD were calculated based on the empirical correlations in case that the back pressure is both above the vapor pressure of the butane and below that of butane. When the back preassure is below the vapor pressure of the fuel, conventional correlation is modified to represent the effect of flash boiling.

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고온.고압용기에서의 핀틀노즐의 분무특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental studies Spray characteristic of Pintle type Nozzle on High Pressure Chamber)

  • 송규근;정재연;오은탁;류호성;안병규
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.67-73
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    • 2002
  • The characteristics of fuel spray influence on the engine performances such as power, fuel economy and emissions. therefore, the measurement of fuel spray characteristics is very important for the improvement of heat engine. The factor which controls the fuel spray is injection pressure, ambient pressure, engine speed et al.. In :his study, We measured spray angle, spray penetration and spray tip velocity considering injection pressure(10,14㎫), ambient pressure(3,4,5㎫), fuel pump speed(500,700,900rpm) in the high temperature and pressure chamber. Experimental results are summarized as follows: 1) Injection pressure influence on the characteristics of spray namely As Injection pressure Is increased, spray angle is decreased but spray penetration and spray tip velocity is increased. 2) Spray angle, spray penetration is increased by increasing the fuel pump speed. 3) Ambient pressure plays an important role in spray characteristics.

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LPG 엔진용 고압 핀틀노즐 내부유동 수치해석 (Prediction of the internal flow in a pintle nozzle for LPG engine)

  • 정홍철;김병철
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권8호
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    • pp.1077-1085
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    • 1997
  • The use of "clean fuels" such as butane, propane, and mixtures of these (LPG) is an attractive way to reduce exhaust emissions. In this study internal flow of the pintle type injector for LPG engine is studied. The breakup of liquid jet is the result of competing, unstable hydrodynamic forces acting on the liquid jet as it exits the nozzle. The nozzle geometry and up-stream injection conditions affect the characteristics of flow inside the nozzle, such as turbulence and cavitation bubbles. A set of calculations of the internal flow in a pintle type nozzle were performed using a two dimensional flow simulation under different nozzle geometry and upstream flow conditions. The calculation showed that the turbulent intensity and discharge coefficient are related to needle leading angle(.alpha.) and needle lift.edle lift.