• 제목/요약/키워드: 화학적 비평형

검색결과 30건 처리시간 0.022초

HLLE+와 LU-AF를 이용한 극초음속 화학적 비평형 유동장 해석 (Hypersonic Chemical Nonequilibrium Flow Analysis with HLLE+ and LU-AF)

  • 박수형;권장혁
    • 한국전산유체공학회지
    • /
    • 제5권2호
    • /
    • pp.47-54
    • /
    • 2000
  • A robust Navier-Stokes code has been developed to efficiently predict hypersonic flows in chemical nonequilibrium. The HLLE+ flux discretization scheme is used to improve accuracy and robustness of hypersonic flow analysis. An efficient LU approximate factorization method is also used to solve the flow equations and species continuity equations in fully coupled fashion to implicitly treat stiff source terms of chemical reactions. The HLLE+ scheme shows lower grid dependency for the wall heating rates than other schemes. The developed code has been used to compute chemical nonequilibrium air flow through expanding hypersonic nozzle and past two and three dimensional blunt-nosed bodies. The results are in good agreement with existing numerical and experimental results.

  • PDF

하이드라진 단일 추진제 추력기의 연소 성능예측에 관한 연구 (Study on the Combustion Performance Estimation of Hydrazine Mono Propellant Thruster)

  • 정인석;윤영빈;최정열;김철중;명대근;정기훈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 1998년도 제10회 학술강연회논문집
    • /
    • pp.30-30
    • /
    • 1998
  • 다목적 실용위성의 자세 제어용으로 장착되는 하이드라진 단일 추진제 추력기의 연소성능 특성을 살펴보았다. 일차적으로, 연소기내의 화학 평형 계산을 통하여 하이드라진 연소 생성물인 암모니아의 분해율과 초기 엔탈피 수준에 따른 추력기의 성능 특성을 살펴보았다. 다음 순서로, 연소기 내의 비평형 화학 반응 계산을 통하여 연소진행 시간에 화학 조성 및 성능 특성을 살펴 볼 수 있었으며, 최종적으로, 점성 및 비점성, 동결 및 비평형 화학 반응 해석에 따른 성능 특성 변화를 살펴보았다. 본 연구 결과로부터 각 작동 변수에 따른 추격기 성능 특성의 변화를 이해할 수 있었으며, 이는 단일 추진제 추력기 연소실의 구성, 설계 및 추력기의 운용 조건 설정에 중요한 자료로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

  • PDF

액체로켓 노즐의 열화학적 성능 해석 (Thermochemical Performance Analysis of Liquid Rocket Nozzle)

  • 최정열;최환석
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제31권1호
    • /
    • pp.85-96
    • /
    • 2003
  • 로켓 엔진 노즐의 설계에서 동결 유동 해법과 동일한 수치적 특성을 가지는 화학 평형 해석은 노즐의 열역학적 최대 성능을 예측하는 효율적인 설계 도구로 이용될 수 있다. 본 연구에서는 탄화수소 연료 로켓 엔진 설계를 위한 화학적 평형 유동 해석 코드를 개발하였다. 로켓 노즐을 통한 팽창과정에서 일어나는 화학 성분의 재결합 효과와 이에 수반하는 에너지 회복과 같은 열화학적 특징을 이해하기 위하여, KSR-III 로켓 노즐에 대하여 동결유동 해석 및 비평형 유동의 해석과 더불어 화학적 평형 유동 해석을 수행하였다. 유동 해석 결과에 기초한 KSR-III 엔진 성능 평가로부터 노즐에서의 열화학적 특징을 이해할 수 있었으며, 이와 더불어 열화학적인 효과를 고려할 때 출구 면적비를 줄여서 수정된 새로운 노즐 형상이 지상 추력을 증대시키기 위한 적절한 설계임을 확인할 수 있었다.

춘천 연옥의 결정화학과 미시적 공생관계에 관한 연구 (Crystal Chemistry and Fine-scale Paragenesis of Chuncheon Nephrite)

  • 노진환;최진범
    • 한국광물학회지
    • /
    • 제13권2호
    • /
    • pp.96-114
    • /
    • 2000
  • 춘천 연옥은 색깔에 따라 세가지 유형 (연녹색, 암녹색, 및 회색 연옥)으로 구분되고 이들은 각기 서로 다른 조직과 조성을 나타낸다. 연녹색 연옥이 이중에서 가장 일반적인 유형이다. 연옥은 주로 극미립의 연옥질 투각섬석으로 구성되고 여기에 미량의 휘석, Mg-녹니석 및 방해석이 불순물로서 수반된다. 연옥질 투각섬석 결정들은 그 폭이 5$\mu\textrm{m}$ 이하의 극미립질 침상 결정형을 이루며 서로 치밀하게 얽혀있는 연옥 특유의 조직을 나타낸다. 주사전자현미경 하에서 (110)의 벽개면의 발달이 현저하고, 주사탐침현미경 하에서는 벽개면을 가로지르는 방향으로 특징적인 조선이 나타나는 것이 특징이다. 연옥질 투각섬석은 투과전자현미경 하에서 흔히 단쇄형과 복쇄형이 결합한 3중쇄형 격자가 복쇄형의 투각섬석 구조 내에서 불규칙적으로 협재되는 혼성격자 구조가 발달하는 것이 특징이다. 드물지만 5중쇄형 격자와 4중쇄형 격자도 관찰되는데, 이 같은 불규칙한 격자 혼재상은 회색 연옥에서 보다 현저한 경향을 보인다. 이와 같은 혼성격자 구조형의 존재는 춘천 연옥이 열역학적으로 비평형 상태에서 형성되었음을 시사하는 것으로 여겨진다. 리트벨트법에 의한 구조검증을 통해서 구해진 연옥질 투각섬석들의 격자상수 값들은 X-선회절의 경우, a=9.837(1)~9.9804(4)$\AA$, b=18.046(2)~18.062(1)$\AA$. c=5.2765(7)~5.2803(3)$\AA$, $\beta$=104.717(9)~104.786(3)$^{\circ}$로 계산되었다. 이에 비해서 중성자 회절법에 의해서 측정되 격자 상수 값은 a=9.8841(6)~9.8933(7)$\AA$, b=18.1429(7)~18.161(2)$\AA$, c=5.3024(3)~5.3060(7)$\AA$, $\beta$=104.698(7)~104.771(4)$^{\circ}$로서 X-선회절에 의한 값들과 약간의 차이를 보인다. 연옥질 투각섬석은 Ca에 대한 Mg의 치환에 의해 M(4) 자라의 크기가 작아지면서 b축의 단위포도 함께 줄어드는 결정화학적 특징을 나타낸다. 이는 중성자 회절분석에 의해서 구해진 M(4)의 자리점유율과 M(4)-O의 원자간 거리에 의해서도 확인된다. 그러나 연옥질 투각섬석에 대한 리트벨트법에 구조검증 결과는 연옥의 유형별 미시적 광물상과 혼성격자 구조형의 특징에 별다른 연계성이 없는 것으로 나타났다.

  • PDF

케로신 연료과잉 예연소기의 연소가스 물성치 예측 (Prediction of Burnt Gas Properties for Kerosene Fuel-rich Preburner)

  • 손민;서민교;구자예
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.123-126
    • /
    • 2011
  • 케로신을 연료로 사용하는 연료 과잉 예연소기는 비평형 연소반응을 하며, 화학평형 해석으로는 정확한 연소가스 물성치 예측이 쉽지 않다. 본 연구에서는 연소 가스 물성치 예측을 위해, 예혼합 대향류 화염 해석을 수행하였다. 케로신 연료의 대표 물성치로 JP10을 선정하였으며, UC San Diego 반응 메커니즘을 사용하여 초임계 조건에서 비평형 연소해석을 수행하였다. 안정적인 화염 확보를 위해 예혼합 추진제의 대향류 화염을 가정하였으며, Huzel의 실험 결과에 비해 온도가 높게 예측 되었다. 이에 따라 비열, 비열비, 분자량 결과에서 차이를 보였으나 화학평형 결과에 비해 실험값과 더 유사한 경향을 보였다.

  • PDF

이온투과현상에서 막-메트릭스의 수학적 해석 (Solution of Mathematical on Membrane Matrix Through Ion Exchange Membrane)

  • 조성우;정우준;길범재;박근덕;양원강
    • 한국막학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국막학회 1998년도 춘계 총회 및 학술발표회
    • /
    • pp.26-29
    • /
    • 1998
  • 1. 서론 : 고전 막투과 이론은 네른스트-프랑크식을 이용한 이온의 프락스, 막전위, 및 막 전도도의 관계식을 해석하는 것이 보통이다. 종전에 보고된 일련의 막투과 현상식도 마찬가지의 방식였으나, 새로히 비평형 열역학을 기초로 막 투과 현상의 메트릭스를 해석이 가능하여졌다. 지금까지 막을 투과하는 투과계수의 메트릭스의 팩타에 대한 상관 관계는 물리화학적 방법에서 취급한 것이 관례였다. 이 관걔를 수학적 방법에서 해석 및 증명하고자 한다.

  • PDF

AUSMPW+ 수치기법과 충격파 정렬 격자 기법을 이용한 극초음속 유동장 해석 (Hypersonic flow calculations using AUSMPW+ and Shock-Aligned Grid Technique)

  • 김규홍;김종암;노오현
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산유체공학회 1999년도 춘계 학술대회논문집
    • /
    • pp.73-78
    • /
    • 1999
  • 극초음속 유동장의 정확한 해석을 위해 AUSMPW+ 수치기법과 충격파 포착시 생기는 수치오차를 제거하기 위해 충격파 정렬 기법(Shock-Aligned Grid Technique)을 개발하였다. AUSMPW+ 수치기법은 자체 수치점성이 적은 수치기법으로 점성 경계층 계산시 정확한 계산결과를 보여주며 기존의 AUSM 계열이 가지는 문제점인 물성치의 진동 현상을 제거한 수치기법이다. 원통형과 무딘 물체 주위의 극초음속 유동장 해석을 통해 공력이 진동현상 없이 정확하게 계산됨을 확인하였다. 그리고 충격파 정렬 기법의 특성을 파악하기 위해 충격파 반사문제와 충격파-충격파 상호작용 문제를 해석하여 수치오차 없이 충격파를 포착할 수 있음을 보였다. 또한 화학적 평형 비평형 유동 영역까지 충격파 정렬 격자 기법을 확장하였다.

  • PDF

폭발 및 산처리 나노 다이아몬드의 표면 특성 (Surface Properties of Detonation and Acidic Nanodiamond)

  • 강순국;박종순
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
    • /
    • pp.1108-1111
    • /
    • 2010
  • 고온 고압 조건하에서 합성된 나노 다이아몬드는 비평형의 고속 생성조건으로 인하여 특이한 물리화학적 구조와 광학적 특성을 나타내는 최근의 신물질이다. 본 연구에서는 본 XRD, EDS, FTIR, 라만 분광기, DSC, BET 및 AFM의 분석장치를 이용하여 폭발 및 산처리 나노 다이아몬드의 표면 특성을 조사하고자 한다.

  • PDF

유동하 고분자 용융체의 다중스케일 전산모사 기법과 응용 (Multiscale Simulations of Polymeric Liquids under Flow conditions)

  • 김준모
    • 공업화학전망
    • /
    • 제24권3호
    • /
    • pp.28-41
    • /
    • 2021
  • 고분자 시스템의 경우 매우 상이한 시간 및 길이 스케일(time and length scale)에 연관된 복잡한 내부 구조(internal structure)를 가지고 있기 때문에 전통적인 실험 방법만으로는 체계적이고 종합적인 연구가 쉽지 않다. 최근 다양한 시간 및 길이 스케일에 연관된 연구를 진행할 수 있는 다중 스케일 전산 모사(multiscale computer simulation) 방법은 이러한 고분자 시스템 연구에 있어서 새로운 대안으로 각광받고 있다. 본 논문에서는 최근 급격한 발전을 이룬 고분자 용액(polymeric liquid) 시스템에 대한 평형(equilibrium) 및 비평형(nonequilibrium) 전산 모사(computer simulation) 방법들에 관해 소개하고 이를 통합적으로 해석할 수 있는 다중 스케일 전산 모사 방법에 대해 여러 가지 사례를 들어 살펴보았다.