• 제목/요약/키워드: Engine Dynamics

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Flow Dynamics of Gas Turbine Swirl Nozzle

  • Moriai, Hideki;Fujimoto, Yohei;Miyake, Yoshiaki
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.63-65
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    • 2008
  • CFD cold-flow analysis results of the air-blast swirl nozzle for the small aircraft engine combustor are shown. Two major recirculation zones are observed near the nozzle. The centerline recirculation zone velocity profile of CFD is compared with the experimental results.

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커먼레일 디젤인젝터의 분사성능 개선을 위한 내부유로형상 최적화에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on the Geometry Optimization of Internal Flow Passage in the Common-rail Diesel Injector for Improving Injection Performance)

  • 문성준;정수진;이상인;김태훈
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.91-99
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    • 2014
  • The common-rail injectors are the most critical component of the CRDI diesel engines that dominantly affect engine performances through high pressure injection with exact control. Thus, from now on the advanced combustion technologies for common-rail diesel injection engine require high performance fuel injectors. Accordingly, the previous studies on the numerical and experimental analysis of the diesel injector have focused on a optimum geometry to induce proper injection rate. In this study, computational predictions of performance of the diesel injector have been performed to evaluate internal flow characteristics for various needle lift and the spray pattern at the nozzle exit. To our knowledge, three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) model of the internal flow passage of an entire injector duct including injection and return routes has never been studied. In this study, major design parameters concerning internal routes in the injector are optimized by using a CFD analysis and Response Surface Method (RSM). The computational prediction of the internal flow characteristics of the common-rail diesel injector was carried out by using STAR-CCM+7.06 code. In this work, computations were carried out under the assumption that the internal flow passage is a steady-state condition at the maximum needle lift. The design parameters are optimized by using the L16 orthogonal array and polynomial regression, local-approximation characteristics of RSM. Meanwhile, the optimum values are confirmed to be valid in 95% confidence and 5% significance level through analysis of variance (ANOVA). In addition, optimal design and prototype design were confirmed by calculating the injection quantities, resulting in the improvement of the injection performance by more than 54%.

항공기 가스터빈용 오일쿨러 해석을 위한 1 차원 열유동 네트워크 수치적 모델 개발 및 연구 (Numerical Study on Surface Air-Oil Heat Exchanger for Aero Gas-Turbine Engine Using One-Dimensional Flow and Thermal Network Model)

  • 김영진;김민성;하만영;민준기
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권11호
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    • pp.915-924
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    • 2014
  • 항공기용 가스터빈 엔진에 있어서, 기어 어셈블리 및 전자장비에 사용되는 오일의 냉각을 위하여 열교환기가 사용되며 이를 Surface air-oil heat exchanger (SAOHE) 라고 한다. 이 열교환기는 엔진 팬 케이싱 내부에 설치되며 기어박스 시스템 및 전자장비로부터 바이패스 덕트 후류 쪽으로 열을 소산시킨다. 본 연구의 목적은 SAOHE 의 설계를 위한 효율적인 수치해석방법을 개발하는 것이다. SAOHE 설치에 따른 핀에서의 열공력학적 성능을 평가하기 위하여 다공성 모델을 활용한 2 차원 수치해석을 수행하였고, 열교환기 성능평가에 대해 시간 및 비용적으로 효과적인 1 차원 열유동 네트워크 프로그램을 개발하였다. 이 프로그램을 이용하여 열교환기의 압력강하 및 열전달 성능을 예측하였고, 1 차원 열유동 네트워크 프로그램을 검증하기 위해 2 차원 전산해석 결과 및 실험 결과와 비교하였다.

적응 칼만필터에 기반한 우주발사체 추적 성능 개선 (Tracking Performance Enhancement of Space Launch Vehicle Based on Adaptive Kalman Filter)

  • 한유수;송하룡;이인수
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.39-49
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    • 2017
  • 인공위성 발사를 위한 우주발사체는 효율적인 비행을 위하여 다단으로 구성이 되며 단분리, 연료점화 및 연소종료 등의 비행이벤트를 거쳐서 임무를 완수하게 된다. 이 과정에서 발사체는 추력이 발생하는 동력비행구간과 추력이 없는 탄도비행구간의 과정을 반복하여 겪게 된다. 이러한 우주 발사체의 비행특성을 하나의 동력학 모델로 표현하기는 어렵기 때문에 다중모델을 사용하는 추적 알고리즘에 대한 연구가 많이 진행되어 왔다. 다중모델 추적 알고리즘을 사용하는 경우에는 추적 성능의 개선을 기대할 수 있지만, 사용할 각 동력학 모델들을 적절히 선정해야 하는 어려움이 있으며 또한 다중모델 사용으로 인해 계산양이 증가하는 단점이 있다. 본 논문에서는 등가속도 모델과 적응형 Singer 모델을 사용하는 두 개의 칼만필터만으로 다양한 비행특성을 가지는 우주발사체를 효과적으로 추적하는 방법을 제안한다.

토크 벡터링을 적용한 전기차의 선회 성능 평가에 관한 연구 (A Study of Torque Vectoring Application in Electric Vehicle for Driving Stability Performance Evaluation)

  • 이종현;이경하;김일호;정덕우;허승진
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.250-256
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    • 2014
  • EV(Electric Vehicle) has many benefits such as prevention of global warming and so on. But due to driving source changing from combustion engine to battery and e-motor, new R&D difficulties have arisen which changing of desired vehicle performance and multidisciplinary design constraints by means of strong coupled multi-physics domain problems. Additionally, dynamics performances of EV becomes more important due to increasing customer's demands and expectations for EV in compare with internal combustion engine vehicle. In this paper suggests model based development platform of EV through integrated simulation environment for improving analyse & design accuracy in order to solve multi-physics problem. This simulation environment is integrated by three following specialized simulation tools IPG CarMaker, AVL Cruise, DYMOLA that adapted to each purpose. Furthermore, control algorithm of TV(Torque Vectoring) system is developed using independent driven e-motor at rear wheels for improving handling performance of EV. TV control algorithm and its improved vehicle performances are evaluated by numerical simulation from standard test methods.

An innovative approach for the numerical simulation of oil cooling systems

  • Carozza, A.
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제2권2호
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    • pp.169-182
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    • 2015
  • Aeronautics engine cooling is one of the biggest problems that engineers have tried to solve since the beginning of human flight. Systems like radiators should solve this purpose and they have been studied extensively and various solutions have been found to aid the heat dissipation in the engine zone. Special interest has been given to air coolers in order to guide the air flow on engine and lower the high temperatures achieved by the engine in flow conditions. The aircraft companies need faster and faster tools to design their solutions so the development of tools that allow to quickly assess the effectiveness of an cooling system is appreciated. This paper tries to develop a methodology capable of providing such support to companies by means of some application examples. In this work the development of a new methodology for the analysis and the design of oil cooling systems for aerospace applications is presented. The aim is to speed up the simulation of the oil cooling devices in different operative conditions in order to establish the effectiveness and the critical aspects of these devices. Steady turbulent flow simulations are carried out considering the air as ideal-gas with a constant-averaged specific heat. The heat exchanger is simulated using porous media models. The numerical model is first tested on Piaggio P180 considering the pressure losses and temperature increases within the heat exchanger in the several operative data available for this device. In particular, thermal power transferred to cooling air is assumed equal to that nominal of real heat exchanger and the pressure losses are reproduced setting the viscous and internal resistance coefficients of the porous media numerical model. To account for turbulence, the k-${\omega}$ SST model is considered with Low- Re correction enabled. Some applications are then shown for this methodology while final results are shown in terms of pressure, temperature contours and streamlines.

엔진 시뮬레이션 프로그램 개발의 국제 동향 (International Activities for the Development of a Full Engine Simulation Program)

  • 진상욱;김귀순;최정열;안이기;양수석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.250-257
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    • 2007
  • 항공기용 엔진은 설계 개발 단계에서 성능, 신뢰성, 안정성, 수명을 판단하는 시험에 엄청난 시간과 비용이 든다. 가상 엔진의 "Numerical Test Cell" 시험은 다분야 연계 해석을 통하여 하드웨어의 개발에 필요한 시간과 비용을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 미국과 유럽에서의 전체 엔진 시뮬레이션 프로그램의 개발 활동을 소개한다. 미국의 NASA Glenn 연구소는 기존의 코드들을 결합하고 기능을 개선하여 NPSS를 개발하는 연구를 이끌고 있으며, 유럽에서는 대학, 연구소, 기업체로 구성된 VIVACE 컨소시움이 각 기관의 프로그램을 통합하여 PROOSIS를 개발하고 있다. 아울러 현재의 상황에 대한 고찰을 통하여 국내 개발의 가능성을 살펴보았다.

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액체로켓 기체공급계의 추진제 진동특성 및 제어기술 동향 (Review of Propellant Vibration and Control of Liquid Rocket Fuselage Feeding System)

  • 조남경;고현석;한상엽;조인현
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.89-94
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    • 2010
  • 액체로켓 기체공급계는 추진제를 요구되는 유량, 온도, 압력으로 엔진에 공급하여야 한다. 이를 위한 정상상태의 공급특성은 기존의 열역학 및 열전달, 유체역학 이론을 적용하여 해석하며 방법론이 잘 정립되어 있다. 발사체의 비행 중에 발생하는 탱크와 공급배관에서의 추진제의 진동은 정상상태의 공급특성을 변하게 하며 추진제공급 요구조건을 만족시키지 못하게 한다. 이러한 진동을 발생시키는 것으로서 발사체의 가속도로 인한 슬로싱 및 엔진의 추력섭동에 의해 배관 내 추진제가 진동하는 포고 불안정이 있다. 포고와 슬로싱에 의한 발사체 제어와 구조측면에서 미치는 영향에 대해서는 기존에 많은 연구가 있으나 추진제 공급특성에 미치는 영향에 대해서는 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 추진제의 진동이 엔진으로의 추진제 공급에 미치는 영향을 기존 자료를 이용하여 살펴보고 진동을 제어하기 위한 기구를 살펴본다.

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추론엔진을 활용한 웹서비스 기반 추천 시스템 (Web Service based Recommendation System using Inference Engine)

  • 김성태;박수민;양정진
    • 지능정보연구
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    • 제10권3호
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    • pp.59-72
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    • 2004
  • 인터넷의 활용범위는 정보의 검색 및 수집을 넘어서 여러 범위로 확대되고 있고 정보의 양 또한 방대해졌다. 그러나 필요한 정보를 찾기는 더욱 어려워지고 있고, 그에 따라 개인에게 맞는 정보를 제공해주는 시스템이 절실해지고 있다. 본 연구에서는 웹 서비스 기반위에 추론엔진을 사용하여 사용자에게 가장 적합한 상품을 검색하여 추천해주는 추천 시스템의 모델을 제시하고 있다. 현재의 웹 애플리케이션이 사용자에게 필요한 서비스를 제공하는데 비하여 애플리케이션마다 상이한 플랫폼의 구조와 분산된 환경에서 객체간의 통신을 쉽게 하고 통일된 개발을 위해 표준이 필요하게 되었다. 웹 서비스는 프로그램 언어에 독립적이고 상호 운용적 환경을 제공하기 위한 것으로 네트워크를 통해 기술하고 배포하여 실행시킬 수 있는 모듈화된 애플리케이션을 의미한다. 본 논문은 웹 서비스 기반위에 시스템을 구축함으로써 표준 웹 서비스의 실현 가능성을 가늠하고, 추론엔진과 결합하여 사용자의 정보와 변화하는 성향을 토대로 필요한 정보를 예측하여 추천하는 추천시스템 개발에 중점을 둔다.

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임무장비를 고려한 직렬형 하이브리드 차량의 추진시스템 최적화 연구 (A Study on Optimization of Propulsion Systems for Series Hybrid Electric Vehicles Considering Mission Equipments)

  • 장명언;김상만;한규홍;여승태
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.225-232
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    • 2013
  • In this paper, the study was conducted on the subject of the hybrid electric vehicles used by the military, and optimized the propulsion system for fuel economy considering energy supply to the mission equipments. For the analysis of the vehicles, a method based on the geometry and some assumptions was applied with basic vehicle dynamics. The sources of energy supply in the military hybrid electric vehicles are an engine, a battery and an ultra-capacitor. The optimal operation point among an engine, a battery and an ultra-capacitor can be found by minimizing energy consumption of driving power train and mission equipments. In the study, it was possible to find the optimal propulsion system by comparing fuel efficiency of the vehicles during the driving cycle.