• 한국안전학회지
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• 제8권3호
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• pp.3-12
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• 1993

In reciprocating internal combustion engine, engine performance Is greatly affected by volumetric efficiency. For gas flow, the dynamic effects caused by the pressure pulsation have influence on the volumetric efficiency and correlate to the configuration and pipe length of intake-exhaust system. In this study, the analytic investigation of the unstudy flow In exhaust pipe has been carried out by using the method of characteristics to predict volumetric efficiency. In conculusion, it is possible to take account of the exhaust pipe tuning effect in predicting the engine performance, by the analytic solution of the unsteady flow in the pipes, and comparision of prediction with experimental datas show a good agreement on the pressure varision in the exhaust pipe which has Influence on the volumetric efficiency and performance of engine.

• 대한기계학회논문집B
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• 제30권1호
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• pp.32-40
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• 2006

A linear acoustic analysis has been performed to elucidate damping characteristics of acoustic cavities in a liquid rocket combustor. Results have shown that resonant frequencies of acoustic cavity obtained by classical theoretic approach and by the present linear analysis are somewhat different with each other. This difference is attributed to the limitation of the simplified classical theory. To quantify the damping characteristics, acoustic impedance has been introduced and resultant absorption coefficient and conductance have been evaluated. Satisfactory agreement has been achieved with previous experiment. Finally the design procedure for an optimal tuning of acoustic cavity has been established.

• 오토저널
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• 제13권6호
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• pp.72-81
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• 1991

In this study, the analytic investigation of the unsteady flow in the intake and exhaust pipes has been carried out using the method of characteristics in one direction to predict volumetric efficiency. Based on the calculated volumetric efficiency, three zone predictive analysis using Wiebe function was applied to predict the engine performance and the results were compared with experiment. Mixture in the cylinder is subdivided into three zones during combustion process in this analysis; adiabatic core zone, thermal boundary layer zone and unburned zone. In each zone, pressure, temperature and gas composition have been calculated. In conclusion, it is possible to take account of the intake and exhaust pipe tuning effect in predicting the engine performance, by the analytic solution of the unsteady flow in the pipes, and comparison of prediction with experimental results shows a good agreement on the pressure variation in the intake and exhaust pipes which has a direct influence on the volumetric efficiency and performance of the engine.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.1292-1297
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• 2004

Acoustic characteristics in an industrial gas-turbine combustor are numerically investigated by adopting linear acoustic analysis. Spatially non-homogeneous temperature field in the combustor is considered in the numerical calculation and the characteristics are analyzed in view of acoustic instability. Acoustic analysis are conducted in the combustors without and with acoustic resonator, which is one of combustion stabilization devices. It has been reported that severe pressure fluctuation frequently occurs in the adopted combustor, and the measured signal of pressure oscillation is compared with the acoustic-pressure response from the numerical calculation. The numerical results are in a good agreement with the measurement data. In this regard, the phenomenon of pressure fluctuation in the combustor could be caused by acoustic instability. The acoustic effects of the resonators are analyzed in the viewpoints of both the frequency tuning and the damping capacity.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.9-18
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• 2020

대규모 화력 발전소 제어용 시뮬레이터 개발은 급수/증기 계통, 공기/연소가스 계통, 미분탄 계통 및 터빈/발전기 계통으로 구성되며, 기계적인 터빈/발전기를 제외하고 모든 계통에 대하여 모델링이 가능하다. 현재까지 화력발전의 일부 계통에 대한 신경망 시뮬레이터 개발에 대한 시도는 있었으나 전체 계통에 대한 시뮬레이터 개발은 완성된 적이 없다. 특히 모든 발전사의 핵심 기술 개발중 하나인 오토튜닝은 정확도가 높은 모든 계통에 대한 모델링이 완성되어야 이룰 수 있는 기술이다. 이에 본 논문은 신경망 알고리즘을 이용하여 시스템을 설계할 경우 가장 핵심인 입출력 관계에 대한 변수를 모든 계통에 대하여 정의하였다. 시뮬레이션을 수행한 결과 실제 보일러 계통의 95~99% 이상 정확도를 보임에 따라 본 시뮬레이터에 현장 PID 제어기를 결합할 경우 고장진단이나 오토튜닝에 활용 가능할 것이다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권1호
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• pp.56-64
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• 2010

한국형 발사체 (KSLV-II, Korea Space Launch Vehicle II)에 적용될 액체로켓엔진의 시스템 설계를 수행하였다. 진공 추력 76톤, 진공 비추력 297 sec인 본 엔진은 가스발생기 사이클로 터보펌프 가압방식을 적용한다. 연소기는 재생냉각형이며 연소압 60 bar이다. 추진제는 액체산소/케로신 조합이다. 엔진 시동은 파이로시동기를 이용하며 연소기 점화는 TEA (TriEthylAluminium)를 사용한다. 에너지 밸런스 해석을 통해서 엔진 시스템 성능과 서브시스템 요구 성능을 결정하였다. 연소압, 비추력 및 엔진무게의 적정성을 사례분석을 통하여 평가하였다. 터보펌프-가스발생기 연계시험과 비교하여 시동 해석방법을 검증함으로써 향후 적용을 위한 준비를 마쳤다. 본 엔진은 능동제어를 적용하지 않으며 모드해석과 분산해석을 통해서 성능 보정 방안을 확정하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.291-298
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• 2005

고주파 연소불안정 제어를 위하여 사용되는 음향공에 대하여, 3차원 선형 음향해석을 수행하여 음향공의 감쇠 능력을 정량화하고자 하였다. 공진주파수는 상온에서 고전적 이론에 의한 공진주파수와 약 $6\%$, 압력 비에 의한 결과와는 약 $10\%$의 차이를 보임을 확인하였다. 감쇠 능력의 정량화를 위하여 acoustic impedance를 도입하여 흡수계수와 conductance를 도출하였다. 음향공의 개수에 따른 acoustic impedance 특성을 살펴보았고, 기존의 결과와 정량적으로 유사함을 확인하였다. 기하학적으로 동일한 음향공이 여러 개 설치된 연소실에서는 음향장의 특성과는 상관없이 각각의 음향공이 동일한 특성을 보임을 확인하였고, 최적의 음향공의 개수를 판정하는 것은 하나의 음향공의 acoustic impedance를 제대로 정량화하여 가능하다. 이로써 acoustic impedance를 도입하여 음향공의 최적 동조를 위한 설계 절차를 확립하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2000년도 제20회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.122-132
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• 2000

Computational fluid dynamic simulation is performed for the floating turbulent premixed flames stabilized in stagnation flows of Cho et al. [1] and Cheng and Shepherd [2]. They are both in the wrinkled flamelet regime far from the extinction limit with $u'/S^{0}_{L}$ less than unity. The turbulent flux is given in the first moment closure as a sum of the classical gradient flux due to turbulent motions and the countergradient flux due to thermal expansion. The parameter $N_{B}'s$ are greater than unity with the countergradient flux dominant over the gradient flux. The countergradient flux is assumed to be zero in $\bar{c}<0.05$. The flame surface density is modeled as a symmetric parabolic function with respect to $\bar{c}$. The product of the maximum flame surface density and the mean stretch factor is considered as a tuning constant to match the flame location. Good agreement is achieved with the measured $\tilde{w}$ and $\bar{c}$ profiles along the axis in both flames.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권9호
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• pp.805-815
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• 2007

단일추력의 정상 작동 상태의 액체 로켓 엔진 시스템 모듈화 프로그램을 작성하기 위한 선행 연구로 엔진 주요 구성품들에 대한 성능설계 프로그램을 작성하였다. 주요 구성품으로는 추력실, 원심형 펌프, 충동형 터빈, 재생 냉각 채널 등이 고려되었다. 복잡성을 피하기 위하여 열역학적 관계식 및 비점성 이론을 바탕으로 한 여러가지 관계식들과 간략한 수학적 모델을 사용하였다. 본 논문에서는 도출된 결과를 정성적으로 살펴보고, 주요 설계 파라미터를 바꿔가면서 구성품의 작동특성 변화에 대한 경향성을 검토함으로써 일반적인 구성품 설계 이론에 부합하는가를 확인하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.436-442
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• 2016

This paper presents the torsional vibration isolation performance evaluation of a centrifugal pendulum absorbers (CPAs) that has a continuously varying resonance frequencies proportional to engine firing (excitation) order. CPAs are commonly used to suppress torsional vibrations in rotating machinery and internal combustion engines. In this study, they are employed on the current spring type torsional damper inside a torque converter of automotive vehicle. To evaluate the effectiveness of designed resonance tuning order, the torsional vibration transmissibility based on torque measurements with respect to different engine firing orders is experimentally measured with a lower-inertia dynamometer. The torsional vibration transmissibility with respect to different frequencies with engine order of 2 is also evaluated. It has been demonstrated that the significant vibration reduction over operational frequency range of interest can be achieved by attaching simple pendulums. Future research direction includes the study on theoretical analysis, improved design of pendulum etc.