• 한국전산구조공학회논문집
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• 제25권5호
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• pp.405-411
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• 2012

회전익항공기의 연료셀 내부는 연료보관 및 연료를 엔진으로 공급하기 위한 배관과 구성품들이 배치되어 있다. 특히, 기동헬기는 전장에서 사용되는 헬기로써, 수 km 고도에서 비행하는 고정익기보다 비행고도가 낮기 때문에 피탄될 가능성이 높다. 따라서, 항공기의 생존성을 극대화하기 위해서는 피탄시 유체내부 상승압력에 의한 내부 구성품들이 받는 영향성을 검토하여 설계되어야 함은 주지의 사실이다. 그러나 내탄시험은 연료셀 자체의 제작비용 및 준비기간이 상당히 소요되고, 실탄 사용에 따른 시험수행의 제약 때문에 수치모사를 통한 관련 데이터의 확보가 필요하다. 이를 위해 본 연구에서는 유체-구조 수치모사 프로그램인 Autodyn을 이용하여 회전익항공기 연료셀의 내탄 수치모사를 수행하여, 피탄 후 연료셀 내부에서의 탄 거동을 분석하고 유체내부의 압력과 연료 셀 자체의 등가응력을 평가하였다.

• 한국재료학회지
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• 제24권2호
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• pp.98-104
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• 2014

Vacuum kinetic spray(VKS) is a relatively advanced process for fabricating thin/thick and dense ceramic coatings via submicron-sized particle impact at room temperature. However, unfortunately, the particle velocity, which is an important value for investigating the deposition mechanism, has not been clarified yet. Thus, in this research, VKS average particle velocities were derived by numerical analysis method(CFD: computational fluid dynamics) connected with an experimental approach(SCM: slit cell method). When the process gas or powder particles are accelerated by a compressive force generated by gas pressure in kinetic spraying, a tensile force generated by the vacuum in the VKS system accelerates the process gas. As a result, the gas is able to reach supersonic speed even though only 0.6MPa gas pressure is used in VKS. In addition, small size powders can be accelerated up to supersonic velocity by means of the drag-force of the low pressure process gas flow. Furthermore, in this process, the increase of gas flow makes the drag-force stronger and gas distribution more homogenized in the pipe, by which the total particle average velocity becomes higher and the difference between max. and min. particle velocity decreases. Consequently, the control of particle size and gas flow rate are important factors in making the velocity of particles high enough for successful deposition in the VKS system.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2002년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.493-498
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• 2002

The letdown system of pressurized water reactor (PWR) nuclear fewer plants had experienced instabilities in letdown system due to unacceptable flow characteristics of control valves. The Korean Standard Nuclear Power Plants (KSNPs) have three flow paths in parallel for letdown new control. Each flow path consists of two offices and one isolation valve. This study evaluates the effect of orifice arrangement and valve stroke time of letdown isolation valve on the system transients because sudden flow changes due to valve actuation can generate high pressure peaks in letdown line. A pressure transient analysis has been preformed to evaluate the impact of dynamic transients. This analysis uses MMS which is a simulation code developed by EPRI based on the method of characteristics. The result shows that the pressure peak is reduced in the continuous arrangement but negligible. Additionally, it shows that the stroke time of linear type flog valve greater than 15 seconds can give more stable performance.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제12권4호
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• pp.54-59
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• 2015

Due to the tendency to use high speed pneumatic cylinders to improve productivity, cushioning devices are adopted to decelerate the piston motion of pneumatic cylinders to reduce noise, vibration, and impact. This paper presents a comparison of the cushion characteristics of a high speed pneumatic cylinder with a relief valve type cushioning device. The system parameters selected are the damping coefficient, Coulomb friction, heat transfer coefficient, and cracking pressure of the relief valve in the air cushioning device. The integral of the time multiplied square error (ITSE) is used to quantitative measure the cushioning performance to assess the effect of varying these. The cushioning performance achieved good results when the ITSE is a minimum value. In a comparison of the piston displacement and velocity with the variations in system parameters, the heat transfer coefficients are not as significantly affected as the other. Also, the cracking pressure of the relief valve is mainly affected by the pressure and temperature in the cushion chamber.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제11권2호
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• pp.177-194
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• 2024

The objective of this paper is to compute entire flow field over Apollo-II, Aerospace Reentry Demonstrator (ARD), Orbital Experiment (OREX) with sharp shoulder and rounded shape shoulder and Space Recovery Experiment (SRE) at different flare-cone half-angle of 20° and 35°. This paper addresses numerical solutions of the compressible three-dimensional Euler equations on hexahedral meshes for a freestream Mach 6 and at an angle of incidence 5°. Furthermore, spatial discretization is accomplished by a cell centred finite volume formulation solution and advanced in time by an explicit multi-stage Runge-Kutta method. The flow field characteristics, distribution of surface pressure coefficient and Mach number on fore-body and aft-body are presented as a function of the geometrical parameters of many reentry capsules. The surface pressure variation is numerically integrated to obtain the aerodynamic drag and compared well with impact theory. The present numerical study has observed the significant dependence of the blunt body and the aft-body geometry of the vehicle and can be used to study atmospheric conditions during re-entry trajectory. The numerical analysis reveals the significant influence of capsule geometry on the flow characteristics of the mechanism of upstream and structure of the flow near the wake region and aerodynamic drag coefficient.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제12권2호
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• pp.58-65
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• 2016

Since, in case of high energy piping, steam jets ejected from the rupture zone may cause damage to nearby structure, it is necessary to design it into consideration of nuclear power plant design. For the existing nuclear power plants, the ANSI / ANS 58.2 technical standard for high-energy pipe rupture was used. However, the US Nuclear Regulatory Commission (USNRC) and academia recently have pointed out the non-conservativeness of existing high energy pipe fracture evaluation methods. Therefore, it is necessary to develop a highly reliable evaluation methodology to evaluate the behavior of steam jet ejected during high energy pipe rupture and the effect of steam jet on peripheral devices and structures. In this study, we develop a method for analyzing the impact load of a jet by high energy pipe rupture, and plan to carry out an experiment to verify the evaluation methodology. In this paper, the basic data required for the design of the jet impact load experiment equipment under construction, 1) the load change according to the jet distance, 2) the load change according to the jet collision angle, 3) the load variation according to structure diameter, and 4) the load variation depending on the jet impact position, are numerically obtained using the developed steam jet analysis technique.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제76권2호
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• pp.269-278
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• 2020

In this paper, the mechanical characteristics of the open type hyperbolic-parabolic membrane structure under wind load were investigated. First, the numerical simulation of a typical plane membrane structure was performed based on the Large-Eddy Simulation method. The accuracy of the simulation method was validated by the corresponding wind tunnel test results. Then, the wind load shape coefficients of open type hyperbolic-parabolic membrane structures are obtained from the series of numerical calculations and compared with the recommended values in the "Technical Specification for Membrane Structures (CECS 158: 2015). Finally, the influences of the wind directions and wind speeds on the mean wind pressure distribution of open type hyperbolic-parabolic membrane structures were investigated. This study aims to gain a better understanding of the wind-induced response for this type of structure and be useful to engineers and researchers.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.2553-2558
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• 2014

회전익 항공기 중 군에서 운용하는 기동헬기는 전장상황에서 운용되기 때문에 연료셀 피탄 시 발생 가능한 상황을 예측하여 설계에 반영해야 한다. 연료셀 설계 고려사항은 피탄 상황의 연료셀 내부 압력, 충격파에 의한 연료셀 자체 및 금속 피팅부 응력, 탄의 운동에너지 등이 포함될 수 있다. 중요 설계데이타 확보를 위해서는 실물 연료셀을 이용한 입증시험을 수행하는 것이 가장 좋은 방법이다. 그러나, 극한조건하의 입증시험은 상당한 비용과 시간이 요구되며, 실패 위험성도 높다. 따라서, 실물을 이용한 시험을 수행하기 전 시행착오의 가능성을 줄이기 위해서는 다양한 수치해석을 통해 연료셀 내부압력과 응력 등의 설계 데이타 예측이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 입자법을 사용하여 연료셀의 중요 입증시험 중 하나인 피탄시험에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석은 전용 충돌해석 프로그램인 LS-DYNA를 사용하였고, 피탄의 영향으로 연료셀 내부 압력은 350~360MPa, 수압램에 의한 굽힘하중으로 260~350MPa의 등가응력이 금속피팅부에 발생하는 것으로 파악되었다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제35권5호
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• pp.299-308
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• 2022

본 논문은 슬로싱 상태에 놓인 포화 상태 액체수소탱크에서 열 유속 및 BOG(Boil-off gas)의 경향을 다루고 있다. 특히, 액체-기체간의 침투 및 혼합에 의한 열 교환에 관심을 두었다. 먼저, VOF(Volume of fluid)와 Eulerian 기반의 다상 유동모델로 모형 슬로싱 실험을 모사하여 압력을 예측하고 계측된 값과 비교하였다. 자유 수면 및 충격 압력 실험 결과와 해석 결과를 비교하였으며, 유체의 속도 예측에서 정확할 수 있음을 간접적으로 증명하였다. 그리고 2차원의 Type-C 원통형 수소탱크를 대상으로 다상열유동해석을 수행하였다. 이때 포화상태에 놓인 액체 및 기체수소를 가정하고, 해석을 통해 각 상간의 혼합에 의한 열 교환의 수준을 확인하고자 하였다. 단, 상간의 열 교환만을 관심으로 두고 있었으므로 질량전달 및 기화모델은 해석에서 제외하였다. 최종적으로 상의 혼합으로 인해 액체수소로 유입되는 열 유속의 기여도에 대하여 정리하였다. 또한 액체수소로 유입되는 열 유속과 집중 질량 기반의 간이식을 통해 BOG 발생량 및 경향을 예측하고 분석하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권5호
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• pp.510-519
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• 2013

Urea-SCR시스템에 적용하기 위한 액막형 선회분사기의 분사압력변화에 따른 분무특성이 실험적으로 조사되었다. 실험에 사용된 노즐은 형상비 3.1을 갖는 단공 압력식 액막형 선회노즐이며, 노즐선단에 분사되는 유체에 선회류를 형성하기 위한 선회기가 설치되어 있다. 노즐의 분사량 조절은 PWM(pulse width modulation)기법에 의해 제어되었다. 분무의 발달과정은 2차원 PIV에 의해 가시화되었으며, 분무각 변화가 조사되었다. 분무액적의 속도 및 크기는 2차원 PDPA에 의해 상온 대기압 조건에서 측정되었다. 분무구조는 분사압력에 큰 영향을 받으며, SMD는 분사압력 증가에 따라 감소하며 선행연구자의 반실험적 결과와 유사한 경향을 보임을 알 수 있었다.