• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.16 no.2
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• pp.10-16
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• 2012

A computational analysis of nozzle flow characteristics and plume structure is conducted to examine performance of the supersonic nozzle employed in a thruster for ground firing test. At first, flow simulations in two-dimensional converging-diverging nozzle are performed for the verification of computational capability as well as turbulence model validity. Axisymmetric converging-diverging nozzles for ground firing test are analyzed with the k-${\omega}$ SST model. A performance penalty caused by flow separation in a diverging section is observed in initially-designed nozzle. The performance could be enhanced by the modification of the diverging section of nozzle contour.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.321-324
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• 2011

A computational analysis of nozzle flow characteristics and plume structure using Reynolds-averaged Navier-Stokes equations with $k-{\omega}$ SST turbulence model was conducted to examine performance of the supersonic nozzle employed in a small liquid-rocket engine for ground firing test. Computed results and experimental outcome of 2-D converging-diverging nozzle flow were compared for verifying the computational capability as well as the turbulence model validity. Numerical computations of 2-D axisymmetric nozzle flow was carried out with the selected model. As a result, flow separation with backflow appeared around the nozzle exit. This investigation was reported as a background data for the optimal nozzle design of small liquid-propellant rocket engine for ground test.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.10a
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• pp.22-22
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• 1999

로켓의 노즐의 확대부와 같은 내열특성 증진이 필요한 곳에 주로 적용되어온 Involute 구조는 얇은 두께의 fabric 프리 프레그룰 일정한 패턴에 맞추어 재단한 후 적층하여 제작되어진다. 이렇게 제작된 노즐 확대부와 같은 구조물은 내삭마 및 구조 특성이 향상되고, 적층 및 성형 중 발생하는 링클과 보이드도 많이 예방할 수 있는 장점을 가진 것으로 알려져 있다. 이와 같은 장점 때문에 60년대부터 제작되어 노즐 확대부에 적용되어온 Involute 구조는 기하학적 복잡성으로 인해서 본질적으로 구조물의 비등방성 및 비균질성을 수반하게 되며, 이에 따른 열 및 구조해석의 어려움이 존재하게 된다. 70년대 Pagano에 의해서 그 기하학적복잡성이 수학적으로 규명되기 시작하여 80년대 가장 활발한 구조해석이 수행되어 노즐의 설계에 적용되었으며, 90년대 들어와서는 비선형 해석 및 최적설계 기법을 도입한 Involute 구조물의 기하학적 형상 및 구조적 최적화가 진행되고 있다. 하지만 국내에서는 아직까지 Involute 구조의 구조해석이 생소한 분야로서, 앞에서 언급한 일련의 진행 과정과 특징 등을 요약 및 정리할 필요가 있다 따라서, 본 발표는 비등방성 및 비균질성의 Involute 구조물에 대한 구조해석 기법들을 파악하고 그 적용 방법을 생각해 보고자 한다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.11a
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• pp.37-37
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• 2000

일반적으로 노즐 입구의 압력과 배압의 비가 어떤 임계값보다 큰 경우에 축소확대 노즐을 통하는 유동은 노즐목에서 초크하며, 노즐출구에서는 용이하게 초음속으로 된다. 노즐을 통하여 초음속으로 방출되는 제트유동에 관해서는 현재까지 많은 연구가 수행되었다. 이들 연구에 의하면 노즐 압력 비에 따라 노즐출구에서의 유동상태(즉 과팽창, 적정팽창, 부족팽창상태)가 결정되며, 노즐출구로부터 하류의 초음속 제트유동에서 발생하는 충격파 구조 및 위치, 제트경계의 구조 그리고 제트의 코어 등 유동의 기구가 비교적 상세하게 알려져 있다.(중략)

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.17 no.2
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• pp.94-104
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• 2013

A numerical analysis has been conducted to determine the pitch thrust vectoring characteristics of a two-dimensional convergent divergent exhaust nozzle for supersonic aircraft application. The numerical analysis was done by using Fluent and verified by the experimental test results. Analysis was performed with pitch angle of $0^{\circ}$ and $20^{\circ}$ each at the ambient temperature condition. To see the effect of a ratio of pitch flap length and pitch flap height, the ratio was varied from 0.5 to 2.5. The numerical analysis shows that pitch thrust is changed greatly with pitch flap length. The big difference of the pitch thrust with pitch flap length is due to the shock interactions in the nozzle.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2002.04a
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• pp.31-32
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• 2002

임계노즐(critical nozzle)은 유동을 유로 최소단면부에서 초크시켜, 질량유량을 계측하기 위한 일종의 유체기구로, 최근 다양한 분야에서 널리 활용되고 있다. 압축성 기체역학의 관계식에 의하면, 임계노즐을 통하는 기체유동의 이론적인 질량유량은 노즐 목의 직경, 노즐 상류의 온도와 압력 그리고 기체의 비열비 등의 함수로 주어진다 그러나 실제 유동에서는 점성과 열전달 등의 초과로 인하여, 이론적 질량 유량과 실제유량의 비 즉 유출계수(discharge coefficient)의 값은 1.0으로 되지 않는다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.24 no.4
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• pp.12-24
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• 2020

The dual-throat nozzle is an extremely effective method in the thrust vectoring control field, utilizing another convergent section to connect with the divergent part of the conventional convergent-divergent nozzle. In the present research, the numerical simulation is conducted to investigate the effects of the injection angle on thrust vectoring performance in a 3D supersonic nozzle. Five injection angles are discussed and core performance variations are analyzed, including the deflection angle, injected mass flow ratio, system resultant thrust ratio, efficiency, Mach number contour and streamline on the symmetry plane, and Mach number contours at different slices. Meaningful conclusions are offered for fighter jet designers.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.35 no.4
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• pp.281-286
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• 2007

The Navier-Stokes equations are numerically solved for a two-dimensional small nozzle with the area ratio of 1.8 between the throat and the exit. The shock structures are verified inside the nozzle and near the exit varying with the pressure ratio and the length of the diverging part, respectively. Especially the irregular patterns in the pressure distribution near the throat are analyzed based on the geometric characteristics. It is found that there are similar phenomena in the shock wave structure between the pressure ratio and the length changes. Also there exists a normal shock just between two different oblique shocks crossing each other in special cases.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2003.02a
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• pp.423-428
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• 2003

2-유체 노즐은 연료와 농약액에 응용되는 경우에는 공기와 쉽게 혼합되고 미세한 분무입자를 얻을 수 있어서 매우 유용하다(이상용, 1996). 특히 2-유체 상온 연무노즐은 온실 내에 사용하기에 다른 방식보다 유용한 점이 많아 널리 보급되어 있다. 최근 국내에서는 시설재배가 계속 확대 보급되고 있는 바 이에 상응하는 고효율 방제를 위한 고효율 분무노즐 개발은 필수적이다(Kim,1994). 2-유체노즐은 Bryce (1978), Mullinger(1974), Hurley(1985) 등 많은 연구자에 의해 공기의 보조 및 충돌식 등으로 설계되고 개량되어 왔다. (중략)

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.04a
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• pp.291-295
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• 2011

Thermo-structural analysis was performed for a radiation-cooled nozzle extension of thrust chamber. A Niobium alloy that is known to be a high-performance refractory alloy was used. Since area ratio of the nozzle extension is larger than that of nozzle divergence part, its size also becomes larger. For this reason, it is important to minimize the thickness of nozzle extension to reduce its weight. For the purpose of weight minimization, the thickness of nozzle extension was varied from 1.0 mm to 0.4 mm and structural stability was evaluated for each case. Analysis results showed that nozzle extension with thickness of 0.4 mm is structurally stable for the operation condition. The effect of combustion-included vibration will be additionally considered in the future.