• 한국추진공학회지
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• 제26권2호
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• pp.28-39
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• 2022

배기플룸 주위에 물을 분사할 경우 배기플룸에서 방출되는 장파장 적외선에 대한 특성을 알기 위하여 실험적인 방법으로 연구를 수행하였다. 배기플룸을 생성하기 위하여 마이크로 제트엔진을 사용하였으며, 배기노즐 주위에 8개의 물 분사노즐을 배치하였다. 물을 배기플룸과 평행하게 분사하여 배기플룸을 감싸거나, 또는 배기플룸 내에 물을 분사하는 두 가지 분사각도를 적용하였다. 장파장 적외선 신호 측정결과 물을 배기플룸과 평행하게 분사할 경우 물 분사유량에 따라 적외선 신호는 감소되었다. 배기플룸 내에 물을 분사할 경우, 적외선 신호는 배기플룸만 분사하는 경우보다 오히려 큰 값을 나타내는 것으로 측정되었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.422-425
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• 2010

The infrared radiation of exhaust plume was investigated numerically by a finite volume method (FVM) with anisotropic scattering particles. The exhaust plume is considered to absorb, emit and scatter radiant energy isotropically as well as anisotropically. The spatial and spectral distribution characteristics were obtained for the detection wavelength with $2.7{\mu}m$. The radiative intensities were presented for the different detective direction.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.479-484
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• 2004

Reactions of NO$_{x}$, HO$_{x}$ and $O_3$ chemistry in a diffusion process of the exhaust plume under a stratospheric condition were investigated numerically. Expanding Box method was used to assess the effects of exhaust gases from a stratospheric flight system on $O_3$ depletions. Sensitivity analysis was also performed to identify prime reactions of $O_3$ depletions in an exhaust plume right after the nozzle. In addition, a calculation of reactive flows in stratospheric condition was performed to investigate the characteristics of reactions in a plume. As a result of this study, prime reactions of NO$_{x}$, HO$_{x}$ and $O_3$chemistry in an exhaust plume were identified, and fundamental behavior of chemical species were examined in a exhaust plume.t plume.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제16권4호
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• pp.545-552
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• 2013

This paper is a part of developing a computer code that can be used to generate IR images of a naval ship by considering the emitted and reflected infrared signals. The spectral radiance received by an IR sensor is consisted of the self-emitted component from the ship surface, the reflected component of the solar/sky irradiance at the ship surface, the emitted radiance from the ship surface and the exhaust plume gas, and the scattered radiance by the atmosphere. The plume gas radiance occupies a large part of the emitted radiance from a naval ship in operation. Therefore plume gas radiance must be taken into account when calculating the radiance from a naval ship for reliable IR images. In this paper, IR images of a naval ship with the exhaust gas effect in various environmental conditions are generated by using an exhaust gas prediction model called the JPL model. The contrast radiance (CR) values of the IR images are calculated to analyze the effect of the exhaust gas radiance quantitatively. The results obtained by quantitative analysis show that the IR signatures with the exhaust plume gas are 2.26 times larger than those neglecting the plume gas effect. The effect of the exhaust plume gas is shown to be more eminent in winter than in summer in the daytime.

• 항공우주기술
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• 제12권1호
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• pp.163-172
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• 2013

본 논문에서는 전산유동해석 기법을 활용하여 액체 로켓 연소 후류에 냉각수가 분사됨에 따라 발생하는 냉각 효과를 냉각수 분사량, 분사 위치, 분사 방식의 변화에 따른 영향을 고찰하였다. 연소 후류의 모사를 위해서는 동결 유동해석 기법에 기반한 단일화학종 비반응 해석 모델을 이용하였고, 연소 후류에 분사된 냉각수의 모사를 위해서는 Euler-Lagrangian 해석법에 따르는 이산 상 모델(Discrete Particle Model)을 사용하였다. 해석 결과 연소 후류의 약 2배 정도 냉각수가 투입되었을 때 연소 후류 중심부에서는 연소 후류의 온도가 상대적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권11호
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• pp.3598-3606
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• 1996

The finite volume method for radiation is applied to investigate a radiative heating of rocket base plane due to searchlight and plume emissions. Exhaust plume is assumed to absorb, emit and scatter the radiant energy isotropically as well as anisotropically, while the medium between plume boundary and base plane is cold and nonparticipating. Scattering phase function is modelled by a finite series of Legendre polynomials. After validating benchmark solution by comparison with that of previous works obtained by the Monte-Carlo method, further investigations have been done by changing such various parameters as plume cone angle, scattering albedo, scattering phase function, optical radius and nozzle exit temperature. The results show that the base plane is predominantly heated by the plume emission rather than the searchlight emission when the nozzle exit temperature is the same as that of plume.

• 항공우주기술
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• 제13권1호
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• pp.63-69
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• 2014

다단연소사이클 로켓엔진 개발의 일환으로 산화제 과잉 예연소기의 단독 연소시험이 수행되었다. 산화제 과잉 연소라는 특성상 비교적 투명한 상태의 후류를 볼 수 있었고, 예연소기 연소시험 중 배출되는 화염을 일반 캠코더와 열화상 캠코더를 이용하여 촬영하였으며, 이를 통해 화염의 형태와 온도분포 등을 관찰할 수 있었다. 배기 플룸 구조와 특성을 좀 더 명확히 파악하기 위하여 열유동 수치해석이 함께 수행하였다. 연소는 고려하지 않았으며, 배기가스와 주변공기의 혼합은 화학종 수송 모델을 사용하였고, 서로 다른 난류 모델을 적용하여 해석을 수행하였다. 시험과 해석 결과를 비교함으로서 플룸의 내부구조를 파악하였고, 적용된 해석모델의 타당성을 검증할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.20-27
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• 2010

배연설비는 연기를 배출한 만큼 공기가 유입되도록 계획된다. 이때 유입공기의 속도가 배연에 어떠한 영향을 미치는지를 FDS를 통하여 분석하였다. 그 결과 화재의 위치로부터 급기구가 가까이 설치된 경우 화재 플럼으로 유입되는 기류속도가 빨라져 상승하는 화재 플럼을 흩트려 버리는 현상이 일어남을 발견하였다. 그로인해 배연성능이 저하되어 연기층의 강하가 더욱 빠르게 촉진되었으며 흐트러진 화재 플럼은 연기층을 교란시켜 가시거리를 더욱 나쁘게 하였다. 따라서 공기유입구의 위치는 화재의 위치로부터 충분히 이격된 위치에 설치하여 화재 플럼으로의 유입공기속도를 낮추도록 하여야 배연효율이 좋아진다는 것을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권12호
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• pp.1054-1061
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• 2016

적외선 신호에 대한 측정 시스템은 저피탐 기술 개발 및 전자기 방사의 분광 분석에 기여한다. SR (Spectroradiometer)의 적용은 배기 플룸에서 방사되는 열원만으로 복사량이 측정 가능하다. 마이크로 터보 엔진을 이용한 측정 시스템의 구축은 항공기 플룸을 모사하는데 목적을 두었다. 엔진은 성능 시험을 위해 테이블에 계측 장비와 함께 설치되었다. 배기 플룸 축과 수직을 이루도록 분광복사기를 위치하여 적외선 신호를 측정하였다. 원 데이터에 대한 보정을 위하여 흑체를 사용하여 참조 데이터를 획득하였고 플룸 신호와 비교하기 위해서 배경에 대한 신호도 측정하였다. 보정된 spectral radiance는 데이터 처리를 통해 계산되었고 밴드별로 분석되었다. 본 측정 시스템으로 종합적인 분석 연구가 가능하게 되었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권5호
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• pp.8-15
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• 2018

발사체로부터 분리된 정지궤도위성은 천이궤도로 진입한 후에 액체원지점엔진을 사용하여 충분한 속도증분을 얻음으로써 정지궤도로 진입하게 된다. 이때 우주공간으로 배출되는 액체원지점엔진의 배기가스 중 일부는 고진공 환경에서 팽창하는 동안 위성체 방향으로 역류하는 후방유동으로 발달하게 된다. 이러한 후방유동은 위성체에 충돌하면서 자세제어 교란, 표면 오염, 열전달 등의 영향을 끼치게 되므로 정지궤도위성 임무성능의 저하를 유발할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 정지궤도위성에 사용되는 400 N급 액체원지점엔진에서 배출되는 배기가스의 거동을 해석하였다. 이를 위해 볼츠만방정식에 기반을 둔 직접모사법(DSMC)을 사용하였다. 해석결과로 액체원지점엔진에서 배출된 배기가스의 온도 및 수밀도와 같은 열유동 특성을 확인할 수 있었다.