• 한국추진공학회지
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• 제9권3호
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• pp.85-91
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• 2005

로켓노즐로부터 방사되는 플룸에 의한 로켓 저부면의 복사 가열을 수치해석적으로 조사하였다. 로켓노즐 주위의 유동 및 온도장의 계산이 선행되었으며, 그에 따라 실제적인 플룸의 형태와 플룸내부의 온도분포를 얻었다. 계산된 온도장을 토대로, 복사 열전달 방정식을 구분종좌법을 이용하여 풀이하였다. 견본 로켓 플룸에 대해 계산한 결과, 저부면에 도달하는 평균복사열은 비행고도 10.9 km에서 약 5kw/m$^{2}$ 이었다. 이 수치는, 플룸의 공간적인 온도분포를 고려하지 않고 일정온도 (1500 K) 가정하에 계산된 복사량에 비하여 작은 값이지만, 그 절대적인 크기를 무시할 수 있을 정도로 작은 값은 아니다. 고고도(29.8 km)에서는 플룸의 팽창 때문에 저부면과 배기 플룸 사이의 보기계수가 증가하게 된다. 그러나, 대류 열전달에 의해 저부면이 1000 K이상으로 가열되기 때문에 복사가열 현상은 사라지게됨을 알았다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1999년도 추계 학술대회논문집
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• pp.65-70
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• 1999

Radiative heating of a liquid rocket base plane due to plume emission is numerically investigated. Calculation of flow and temperature fields around rocket nozzle precedes and thereby realistic plume shape and temperature distribution inside the plume are obtained. Based on the calculated temperature field, radiative transfer equation is solved by discrete ordinate method. The averaged radiative heat flux reaching the base plane is about $5kW/m^2$ at the flight altitude of 10.9km. This value is small compared with radiative heat flux caused by constant-temperature (1500K) plume emission, but it is not negligibly small. At higher altitude (29.8km), view factor between the babe plane and the exhaust plume is increased due to the increased expansion angle of the plume. Nevertheless, the radiative heating disappears since the base plane is heated to high temperature (above 1000K) due to convective heat transfer.

• 항공우주기술
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• 제8권1호
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• pp.17-25
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• 2009

복사전달식에서 흡수 계수의 정확한 계산은 액체 엔진 저부의 단열재 설계의 입력 값으로 사용되는 플룸의 복사 열전달을 예측하는데 매우 중요하다. 이를 위해서 가스 흡수 계수를 직접 모델링 할 수 있는 WNB 모델을 중요 인자의 선정을 위주로 설명하였고, 그 결과를 비교적 정확한 기준 값을 제공하는 SNB의 결과와 비교하였다. 비교 인자들은 총 방사율, 좁은밴드 복사강도 및 총 복사강도이며, 결과적으로 방사율의 경우 주어진 조건에서 3.1% 이내, 총 복사 강도역시 5%이내의 계산결과를 보여 이 모델의 타당성을 확인할 수 있었다. 추가적으로, 액체 엔진의 연소가스들의 성분비를 예측하고 이 조건에 대한 가스모델링 인자를 계산하여 데이터베이스를 구축하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제8권3호
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• pp.7-11
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• 2003

Accurate assessment of the effect of jet plume on the boattail pressure drag of transonic airbreathing missiles is very important to reduce drag and to satisfy the flight range and the required maneuver. Numerical results of drag analysis for boattail and base pressures due to jet plume are presented considering the turbulence modeling. Drag assessment due to the size of jet plume, the conditions of the exhaust gas, the configurations of the boattail, and transonic mach numbers is included.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.596-597
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• 2017

본 연구에서는 축소형 제트 엔진을 이용하여 엔진 성능 변화 및 배기 플룸 내 측정 위치 변화에 따른 적외선 (Infrared, IR) 신호 측정을 수행하였다. 엔진의 작동 조건은 각 시험별로 일정하게 유지하였으며, 측정 위치는 노즐 출구를 기준으로 일정한 간격을 두었다. 측정된 IR 신호는 흑체를 사용하여 보정하였다. IR 신호 측정 결과는 스펙트럼별 특성을 분석하기 위하여 3개의 밴드로 나타내었다. 엔진 성능의 감소 및 노즐 출구로부터 거리가 증가할수록 IR 신호는 감소되었으며, 감소 수준은 밴드에 따라 다름을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권5호
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• pp.1-9
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• 2019

마이크로 터보제트 엔진을 사용하여 바이패스비에 따른 배기가스의 적외선 신호와 온도분포 측정 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 마이크로 터보제트 엔진을 바이패스 공기를 공급하여 터보팬 엔진의 유동을 모사할 수 있도록 개조하였다. 마이크로 터보제트 엔진으로 코어 유동을 모사하고 고압의 압축 공기를 마이크로 터보제트 엔진의 외부덕트에 공급하여 바이패스 유동을 모사하였다. 바이패스비 0.5, 1.0, 1.4 의 3가지 조건에서 실험을 수행하였다. 그 결과 적외선 신호는 바이패스비가 증가할수록 점차 감소함을 보여주었다. 그리고 배기가스 온도는 바이패스비가 증가할수록 감소됨을 알 수 있었다. 또한 배기가스에 대한 쉴리렌 가시화 측정을 수행하였다. 배기가스의 온도분포와 쉴리렌 유동 가시화로부터 바이패스비에 따른 배기가스의 제트유동구조를 이해할 수 있다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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• pp.601-604
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• 2011

Plume flow-fields of aircraft nozzles are numerically investigated at various flight conditions for infrared signature analysis. A mission profile of subsonic unmanned combat aerial vehicle is considered for the requirement of each mission, associated engine and nozzles are selected through a performance analysis. Numerical results of nozzle plume flow-fields using a CFD code are analyzed in terms of thrust, maximum temperature. It is shown that maximum temperature increase for lower altitude and higher Mach number.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.33-43
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• 2002

선박기관실과 유사한 공간내로 $CO_2$소화제를 분사했을 때 화재화염이 공기유동 및 $CO_2$소화제전달 특성에 미치는 영향을 분석하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 노즐 위치에 따라 유동장과 $CO_2$농도장을 계산하였다. 한 경우를 제외한 모든 경우에서 시계방향과 반시계방향 재순환 유동이 노즐 좌, 우측영역에 형성되었으며, 이러한 재순환 유동이 질량전달과 $CO_2$소화제 확산경로에 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 화재화염이 위치한 1층 영역에서는 $CO_2$소화제 확산경로가 재순환 유동 확장경로와 일치하였다.

• 항공우주기술
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• 제10권1호
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• pp.129-135
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• 2011

본 연구는 중앙 물분사 방식을 채택한 액체로켓엔진 후류의 냉각에 대해 전산유체역학을 통한 특성을 고찰하였다. 중앙 물분사 방식의 냉각은 측면 물분사 방식과는 달리, 잘 알려져 있지 않기 때문에 다양한 물분사량과 유량을 통해 효율적으로 후류를 냉각시킬 수 있는 조건을 찾았으며, 해석을 통해 후류의 변화 특성을 살펴보았다. 이로부터 물분사 유량이 총추진제 유량의 2배 이상, 위치는 L/De=1.2일 때가 적당함을 알 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.266-269
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• 2003

액체로켓 엔진 연소 시 발생하는 연소 가스는 고온, 고속의 유동특성을 갖는다. 이러한 유동특성에 견딜 수 있는 연소시험 화염유도로 제작에 필요한 기초 자료를 얻고자 본 실험을 수행하였고, 연소 가스에 물을 분사하여 냉각된 연소가스의 온도 및 압력을 측정하였다. 동시에 열화상 카메라장비를 통해 온도를 측정하고 센서측정 데이터와 비교 분석한 결과 화염유도로에 적용 가능한 온도데이터를 획득하였고 물분사기 성능과 설치를 위한 구조적 강도를 예측할 수 있었다.