• 제목/요약/키워드: Engine Inlet Pressure

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축대칭 왕복엔진의 비정상 난류유동에 대한 수치해석 (A Numerical Simulation of Unsteady Axisymmetric Turbulent Flow in a Reciprocating Engine Including Port/Valve Assembly)

  • 조진행;유홍선;최영기
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.139-149
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    • 1994
  • A numerical simulation of unsteady axisymmetric turbulent flow was performed for a reciprocating engine including port/valve assembly. The governing equations based on a nonorthogonal coordinate formulation with Cartesian velocity components were used and discretised by the finite volume method with non-staggered variable arrangements. The modified $\kappa-\xi$. turbulence model which included the effect of compressibility was used. The results of twodimensional transient calculation for the axisymmetric configuration were compared with the experimental data. Although slightly low rms velocity was predicted compared to the experimental data, predicted velocity distributions at the valve exit and in-cylinder region showed good agreements with the experimental data. The flow at the valve exit was separated at the same valve lift position with the experimental data. Two vortices incylinder region were generated during the initial intake process. The clockwise main vortex became strong and moved upward to the top wall. The counter-clockwise second vortex became weak and stick to the upper left corner of the cylinder. After middle intake process, new vortex adjacent to upper cylinder wall appeared by the piston motion and therefore, the in-cylinder flow was formed into three vortices. The cylinder pressure just before bottom dead center of piston was higher than inlet pressure and then the reverse flow occured at the valve exit. The in-cylinder flow characteristics were strongly dependent on piston motion, but insensitive to valve motion.

가스터빈 결빙방지 시스템이 복합화력발전 시스템의 성능에 미치는 영향 (Analysis of the Influence of Anti-icing System on the Performance of Combined Cycle Power Plants)

  • 문성원;김정호;김동섭
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.19-25
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    • 2016
  • Anti-icing is important in gas turbines because ice formation on compressor inlet components, especially inlet guide vane, can cause performance degradation and mechanical damages. In general, the compressor bleeding anti-icing system that supplies hot air extracted from the compressor discharge to the engine intake has been used. However, this scheme causes considerable performance drop of gas turbines. A new method is proposed in this study for the anti-icing in combined cycle power plants(CCPP). It is a heat exchange heating method, which utilizes heat sources from the heat recovery steam generator(HRSG). We selected several options for the heat sources such as steam, hot water and exhaust gas. Performance reductions of the CCPP by the various options as well as the usual compressor bleeding method were comparatively analyzed. The results show that the heat exchange heating system would cause a lower performance decrease than the compressor bleeding anti-icing system. Especially, the option of using low pressure hot water is expected to provide the lowest performance reduction.

2차목 초음속 디퓨저의 주요 설계 변수에 따른 성능 특성 (Performance Characteristics of Secondary Throat Supersonic Exhaust Diffusers)

  • 박진호;전준수;유이상;고영성;김선진;김유;한영민
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.641-644
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    • 2011
  • 축소형 2차목 초음속 디퓨저를 설계/제작하여 디퓨저 주요 설계 변수에 따른 성능 특성 변화를 파악하고자 한다. 디퓨저 주요 설계 변수로 디퓨저 입구 길이(Ld), 2차목 길이(Lst), 확산부 길이(Ls)를 선정하였고, 상온의 질소를 사용한 실험을 통하여 디퓨저 성능 특성을 파악하였다. 실험 결과 디퓨저 입구 길이에 따른 변화는 크게 없었으며, 2차목 길이, 확산부 길이에 따라서 시동압력의 영향이 있었고, 2차목 길이대 2차목 직경비(Lst/Dst)가 8 이상에서는 시동압력의 변화가 없는 것으로 확인되었다.

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터보펌프식 액체추진기관에서의 극저온 산화제 탱크 내부 현상 고찰 (Investigation of the Cryogenic Oxidizer Tank Inner Phenomena of Pump-fed Liquid Rocket Engine Propulsion System)

  • 조남경;권오성;정용갑;조인현;김영목;조기주;정영석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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    • pp.238-241
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    • 2003
  • 터보펌프식 기체 공급계의 액체산소 탱크는 저압이 유지됨에 따라 탱크 내에서 추진제의 기화가 활발히 이루어지게 되며, 이러한 경향은 가압 기체의 온도가 높아짐에 따라 커지게 된다. 가압헬륨의 충진량을 결정하기 위해서는 이에 대한 정밀한 해석이 필요하다. 본 연구에서는 탱크내의 유동현상을 이상유동(two phase flow) 형태로 모델링 하여 탱크 내에서의 액체산소의 증발현상에 대하여 고찰하고 가압기체 온도 및 표면 열전달 계수에 따른 필요 헬륨 가스량을 예측한다.

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터보펌프용 전진익형 인듀서의 성능에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Hydrodynamic Performance of a Forward-Sweep Type Inducer for Turbopumps)

  • 최창호;김진한
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권11호
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    • pp.74-79
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    • 2005
  • 액체로켓용 터보펌프 인듀서의 성능향상을 위해서 전진익형 인듀서를 설계하고 유동해석하였다. 전진익형 인듀서의 경우 형상의 특징상 후진익형 인듀서에 비해서 짧은 축길이에도 상대적으로 큰 익단 현절비를 가지고 있으며, 큰 현절비에서도 불구하고 수력효율의 저하가 없었다. 또한 전진익형 인듀서의 경우 일반적인 후진익형 인듀서에 비해서 인듀서 입구에서 발생하는 역류의 크기가 작고, 또한 인듀서 블레이드 팁에서의 국부적인 저압영역이 작은 영역에서 발생하는 것이 관찰되었다. 따라서 전진익형 인듀서의 경우 인듀서 입구의 정압이 높아서 흡입성능의 향상이 있을 것으로 판단되었다. 후진익형 인듀서의 경우 허브의 블레이드가 입구 유동을 교란하여 입구 역류가 커지지만, 후진익형 인듀서의 경우 이러한 교란효과가 없기 때문에 역류가 줄어든 것으로 나타났다.

PI 제어기를 이용한 초음속 엔진 버즈마진 및 추력제어에 관한 연구 (A Study on Buzz Margin and Thrust Control of Supersonic Engine using PI Controller)

  • 공창덕;기자영;고성희
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.573-577
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    • 2009
  • 초음속제트 엔진의 동적거동 모사를 수행하고 흡입구에서의 버즈 마진 확보와 추력 제어를 위한 PI 제어 알고리즘을 연구하였다. 먼저 연료유량 제어를 통해 요구추력을 추종하고 노즐 목 면적 제어를 통해 흡입구에서의 버즈마진이 항상 양의 수를 갖도록 흡입구 출구 압력을 조절하였다. 비행 마하 수, 고도, 받음각 변화에 따라 추력제어와 버즈 마진 제어를 위한 비례 게인과 적분 게인을 각각 구하고 시뮬레이션 하였다. 그 결과 비행 마하 수 2.1에서 3.0, 받음각 $0^{\circ}$에서 $10^{\circ}$ 사이의 운용영역에서 제어목표를 만족함을 확인하였다.

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스털링기관용 재생기에 관한 기초연구 (II) - 철망을 축열재로 한 재생기의 전열 및 유동손실특성 - (Basic Study on the Regenerator of Stilting Engine (II) - Heat transfer and flow friction loss characteristics of the regenerator with wire screen matrix -)

  • 김태한;이시민;이정택
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제27권6호
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    • pp.529-536
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    • 2002
  • The performance of stilting engine, in particular, its energy conversion efficiencies are critically influenced by the regenerator characteristics. The regenerator characteristics are influenced by effectiveness, void fraction. heat transfer loss and fluid friction loss in the regenerator matrix. These factors were influenced by the surface geometry and material properties of the regenerator matrix. The regenerator design goals arc good heat transfer and low pressure drop of working Bas across the regenerator. Various data for designing a wire screen matrix have been given by Kays and London(1984). The mesh number of their experiment. however, was confined below the No. 60. which seems rather small for the Stirling engine applications. In this paper. in order to provide a basic data for the design of regenerator matrix, characteristics of heat transfer and flow friction loss were investigated by a packed mettled of matrix in oscillating flow as the same condition of operation in a Stirling engine. Seven kinds of sing1e wire screen meshes were used as the regenerator matrices. The results are summarized as follows; 1. While the working fluid flew slowly in the regenerator. the temperature difference was great at the both hot-blow(the working fluid flows from healer to cooler) and cold-blow(the working fluid flows from cooler to healer). On the other hand. while the working fluid flew fast. the temperature difference was not distinguished. 2. The No.150 wire screen used as the regenerator matrix showed excellent performance than tile others. 3. Phase angle variation and filling rate affected heat transfer or regenerator matrices. 4. Temperature difference between the inlet and outlet of the regenerator is very hish in degree of 120 phase angle.

단일액체추진제 하이드라진 추력기의 펄스모드 추력 거동 연구 (A Study on the Pulse-mode Thrust Behavior of Liquid-monopropellant Hydrazine Thruster)

  • 김정수;박정;최종욱;김성초;장기원
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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    • pp.194-197
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    • 2005
  • 추진제 주입압력 350 psia 에서 0.95 lbf 의 정상상태 공칭추력을 내는 단일액체추진제 하이드라진 추력기의 펄스모드 성능평가 결과를 제시한다. 연소시험 절차에 대한 간략한 기술과 함께 펄스모드 작동으로부터 얻어지는 추진제 공급압력, 추력기 작동환경 진공도, 그리고 추력 등의 변이거동에 대한 전형적인 결과를 추력기의 열적 반응과 더불어 검토한다. 제시된 성능은 1-lbf급 표준형 단일추진제 로켓엔진의 펄스모드 기준성능과 성공적으로 비교된다.

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튜너 내장 자동차 조향호스의 해석 모델과 실용적 응용 (On the Analytical Model of Automotive Steering Hoses Containing Tuner and Its Practical Application)

  • 이재천;오상흔
    • 유공압시스템학회논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.1-9
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    • 2009
  • This study presents an analytical model of an automotive steering hose containing tuner(flexible spiral metal tube) to reduce the ripple pressure induced by steering vane pump. The double-wall side branch composed in a steering hose containing tuner was analogically considered as a filter in a conduit. Specialized test equipment was manufactured for the estimation of speed of sound in a conduit and measurement of amplitude ratio between the propagated ripple pressures of inlet and outlet of the steering hose. Experimental data of entire frequency ranges can be obtained through the test once in short time. The results of three points' measurement method and cross-correlation method to estimate the speeds of sound in a hose, tuner, and side branch respectively reveal that cross-correlation method can be used practically. The results of simulation and experiment were so close, especially in the range of engine idling speed, that the proposed analytical model in this study was validated. Sensitivity analyses and experiments show that longer tuner is preferable, and that the positive-positive composition of the steering hoses containing tuner is superior to others to attenuate ripple pressure.

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단일액체추진제 소형 추력기의 진공환경 연소시험 및 성능특성 평가 (Hot-Fire Test and Performance Evaluation of Small Liquid-Monopropellant Thrusters under a Vacuum Environment)

  • 김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.84-90
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    • 2004
  • 추진제 주입압력 350 psia 에서 0.95 lbf 의 정상상태 공칭추력을 내는 단일액체추진제 하이드라진 추력기의 성능평가 결과를 추력, 임펄스 비트, 비추력 등을 통하여 제시한다. 연소시험 형상과 절차에 대한 간략한 묘사와 더불어 정상상태 연소모드로부터 얻어지는 추진제 공급압력. 질량유량, 추력기 작동환경 진공도, 그리고 추력 등의 변이거동에 대한 전형적인 결과를 검토한다. 제시된 추력기 성능은 1-lbf급 표준형 단일추진제 로켓엔진의 기준성능에 성공적으로 비교된다. 선별된 추력기군을 위성체 추진시스템의 비행모델로 채택하기 위한 추력기간 성능편차에 대해 부연한다.