• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제11권5호
• /
• pp.42-49
• /
• 2017

고체추진 로켓(SRM)은 모터케이스, 점화기, 추진제, 노즐, 절연체, 제어 및 구동장치 등으로 구성되어 있으며 액체로켓과 다르게 노즐을 냉각시킬 수 없어 고온 및 고속의 연소가스에 의해 침식(Erosion)이 발생한다. 이러한 침식현상은 노즐목의 형상 변화를 일으키며 로켓의 추력 성능을 감소시킨다. 로켓 노즐의 재질은 침식현상을 최소화하고 열을 차단시키는 효과가 있어야 하며 용융 상태에서 소실되지 않고 전단력이나 압력에 견딜 수 있어야 한다. 본 연구는 실험을 통하여 고체로켓 노즐의 재질에 대하여 연소시간별 침식특성을 파악한다. 그리고 Graphite와 C-C 복합재료의 각 재질별 조직검사를 통하여 침식 후의 미세특징을 비교 분석하여 침식특성을 규명한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.311-318
• /
• 2010

본 연구에서는 팁 형상이 가스터빈 블레이드의 팁 열전달에 미치는 영향을 알아보기 위하여 선형 캐스케이드의 블레이드에 설치된 평면 팁, 스퀼러 팁, Groove 팁들에 대하여 열전달 계수가 측정되었다. 블레이드 팁에서의 열전달 계수는 색상검출방식에 기반을 둔 천이액정법을 이용하여 측정되었으며 각각의 팁 형상에 대하여 팁 간극은 블레이드 스팬의 1.5%와 2.3%로 변경 하에 실험을 수행하였다. 캐스케이드 출구 속도와 블레이드 코드길이에 기초를 둔 Reynolds 수는 $2.48{\times}10^5$ 이다. Groove 팁 표면에서의 열전달 계수는 평면 팁보다 낮게 측정되었으며, 특히 흡입면을 따라 경사진 홈이 파인 팁에서는 스퀼러 팁보다 낮은 열전달 계수가 측정되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.543-546
• /
• 2017

고체로켓 추진기관의 연소관 내부에 사용되는 연소관단열재의 열반응 특성을 평가하기 위한 모사시험장치를 개발하였다. 연소실 압력 2,500 psi, 연소시간 40 s까지 시험을 할 수 있으며, 삭마가 일어나는 조건에 대해 재료의 열반응 특성을 확인할 수 있고, 여러 시편을 동시에 상대 비교할 수 있다. 시험 장치의 안전성을 확인하기 위하여 연소실 유효평균압력 878 psi, 유효연소시간 10.7 s, 연소가스속도 100 m/s 조건에서 각기 다른 시편 4 종을 동시에 장착하여 시험을 수행하였으며, 열반응 특성 분석에 필요한 기본 데이터들, 즉 연소실의 압력-시간 선도, 재료 내부에서의 온도-시간 선도, 재료의 열파괴두께를 획득하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.60-65
• /
• 2014

Fe-based amorphous coatings were fabricated on a soda-lime glass substrate by the vacuum kinetic spray method. The effect of the gas flow rate, which determines particle velocity, on the deposition behavior of the particle and microstructure of the resultant films was investigated. The as-fabricated microstructure of the film was studied by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM). Although the activation energy for transformation from the amorphous phase to crystalline phase was lowered by severe plastic deformation and particle fracturing under a high strain rate, the crystalline phases could not be found in the coating layer. Incompletely fractured and small fragments 100~300 nm in size, which are smaller than initial feedstock material, were found on the coating surface and inside of the coating. Also, some pores and voids occurred between particle-particle interfaces. In the case of brittle Fe-based amorphous alloy, particles fail in fragmentation fracture mode through initiation and propagation of the numerous small cracks rather than shear fracture mode under compressive stress. It could be deduced that amorphous alloy underwent particle fracturing in a vacuum kinetic spray process. Also, it is considered that surface energy caused by the formation of new surfaces and friction energy contributed to the bonding of fragments.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제4권3호
• /
• pp.80-83
• /
• 2001

미국 텍사스 북부 분스빌 친연가스전에서 취득한 3차원 탄성파자료로부터 4개의 탄성파 반사면과, 탄성파 event 들의 coherence를 도출하여 38개의 검층 자료와 3차원으로 통합 시각화하였다. 시간면은 반사면을 따라 시간을 취득해서 얻었으며 반사면 상에서의 속도는 탄성파 자료와 해석된 38개 검층 자료로부터 산출하였다. 38개 지점의 속도로부터 속도면을 내삽하고 속도면을 이용하여 시간면에서 깊이면으로 변환하였다. Coherence는 탄성파 자료로부터 semblence 방법을 통하여 도출하였으며 입방체로 만든 후 역시 속도면을 이용하여 깊이면으로 변환하였다. 3차원 통합시각화를 통하여 관찰할 때, coherence의 공간적 분포 양상이 잘 파악되었으며, 시간단면등 종래의 3차원 탄성파 분석법과 비교할 때 3차원 시각화 도면에서 선형의 층서적 양상이 더욱 정확함을 알 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제30권6호
• /
• pp.593-600
• /
• 2019

The combustion characteristics of methane/hydrogen pre-mixed flame have been investigated with swirl stabilized flame in a laboratory-scale pre-mixed combustor with constant heat load of 5.81 kW. Hydrogen/methane fuel and air were mixed in a pre-mixer and introduced to the combustor through a burner nozzle with different degrees of swirl angle. The effects of hydrogen addition and swirl intensity on the combustion characteristics of pre-mixed methane flames were examined using particle image velocimetry (PIV), micro-thermocouples, various optical interference filters and gas analyzers to provide information about flow velocity, temperature distributions, and species concentrations of the reaction field. The results show that higher swirl intensity creates more recirculation flow, which reduces the temperature of the reaction zone and, consequently, reduces the thermal NO production. The distributions of flame radicals (OH, CH, C₂) are dependent more on the swirl intensity than the percentage of hydrogen added to methane fuel. The NO concentration at the upper part of the reaction zone is increased with an increase in hydrogen content in the fuel mixture because higher combustibility of hydrogen assists to promote faster chemical reaction, enabling more expansion of the gases at the upper part of the reaction zone, which reduces the recirculation flow. The CO concentration in the reaction zone is reduced with an increase in hydrogen content because the amount of C content is relatively decreased.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
• /
• 제9권1호
• /
• pp.66-74
• /
• 2016

Concerning the numerical simulation of high-speed water jet with intensive cavitation this paper presents a practical compressible mixture flow method by coupling a simplified estimation of bubble cavitation and a compressible mixture flow computation. The mean flow of two-phase mixture is calculated by URANS for compressible fluid. The intensity of cavitation in a local field is evaluated by the volume fraction of gas phase varying with the mean flow, and the effect of cavitation on the flow turbulence is considered by applying a density correction to the evaluation of eddy viscosity. High-speed submerged water jets issuing from a sheathed sharp-edge orifice nozzle are treated when the cavitation number, ${\sigma}=0.1$, and the computation result is compared with experimental data The result reveals that cavitation occurs initially at the entrance of orifice and bubble cloud develops gradually while flowing downstream along the shear layer. Developed bubble cloud breaks up and then sheds downstream periodically near the sheath exit. The pattern of cavitation cloud shedding evaluated by simulation agrees experimental one, and the possibility to capture the unsteadily shedding of cavitation clouds is demonstrated. The decay of core velocity in cavitating jet is delayed greatly compared to that in no-activation jet, and the effect of the nozzle sheath is demonstrated.

• KSBB Journal
• /
• 제5권1호
• /
• pp.59-67
• /
• 1990

생성물의 분리 및 효소의 회수를 위하여 수평흐름 한외여과장치를 부착한 기포탑에서 섬유소의 연속적인 효소 가수분해 반응을 연구하였다. 기포탑을 효소 가수분해 반응 공정에 이용할 경우 기체유속의 범위는 1-3cm / sec로 기포의 합체현상이 발생하지 않는 dispersed bubble flow 영역이 적합하며 혼합도 거의 완전하게 이루어짐을 확인하였다. 효소 회수장치에 한계분자량이 $10^4$인 여과막을 사용하였을 경우 효소의 활성이 저하되지 않은 채 대부분이 회수되었고 glucose 및 cellobiose의 배제율은 0이었다. 따라서 수평흐름 한외 여과장치는 효소의 연속회수장치로 작합하였으며 반응생성물이 연속적인 분리로 섬유소의 당화율을 증가시켰다. 화분식 반응의 경우 반응시간이 8시간이내에서 실험치는 성능식에 잘 부합되었으나 반연속식 및 연속식 반응의 경우에는 이론값과 차이가 있었다. 이는 반응기 내에서의 효소의 변성에 기인된다. 반연속식 및 연속식 반응의 경우 희석율을 증가시킴에 따라 전환율은 증가하나 반응액중의 환원당의 농도는 낮아진다. 따라서 적정한 기질 공급속도 및 희석율은 효소의 회수비용, 생성물의 농축비용 및 기질의 공급비용등의 경제적 요소를 고려하여 판단하여야 한다. 이상의 결과로부터 수평흐름 한외여과장치를 효소 회수장치로 기포탑에 응용할 경우, 효소의 재사용이 가능할 뿐 아니라 당화율을 증가시킴으로서 연속반응기로 효과적이라고 판단되었다.

• 센서학회지
• /
• 제8권5호
• /
• pp.400-406
• /
• 1999

(100), n/$n^+$/n 3층 실리콘 웨이퍼를 이용하여 4가지 형태의 미소 빔 구조를 가지는 압저항형 유체센서를 제작하고, 그 특성을 조사하였다. Boron 확산을 통하여 압저항을 형성하였으며 형성된 압저항의 저항 값은 $1\;k{\Omega}$ 정도였다. 다공질 실리콘 마이크로머시닝을 이용하여 3차원의 실리콘 미소 빔 구조체를 제작하였으며, 실리콘과 금속의 열팽창계수 차이를 이용하여 빔을 위로 휘게 하여 원하는 형상으로 제조하였다. 제조된 센서의 출력 특성은 half-bridge를 구성하여 조사하였다. 같은 유속에서는 빔의 길이에 비례하여 출력 전압이 증가함을 보였고, 반면에 빔의 길이가 짧을수록 측정 가능 구간이 넓게 나타났다. 제조된 센서의 출력전압은 유량의 3.2승에 비례하여 증가하였으며, 이는 유속에 따른 빔이 받는 응력이 비 선형 특성을 나타내기 때문이다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.179-185
• /
• 2000

도시쓰레기 소각로에서 다이옥신류의 생성과 대기로의 방출을 최소화하기 위해 소각로의 후 연소 영역에서 다이옥신 전구물질의 원인이 되는 클로로페놀(이하 CP로 표기)의 거동에 대해 검토하였다. 전기관상로를 이용하여 온도조건 $300{\sim}500^{\circ}C$ 에서 CP을 주입하고 질소가스를 이용하여 반응시간을 조절하였으며 CP의 이성질체별 연소에 필요한 산소량은 계산된 실험식을 이용하여 주입하였다. 반응기내의 공간속도가 60~80/초의 조건에서 Mo-V계 촉매를 사용하여 촉매유무에 따른 CP의 분해 효율을 살펴보았다. 무촉매 열분해시 mono-CP은 74~80%, di-CP은 55~66%, tri-CP은 50~58%의 효율을 보였고, Mo-V계 촉매가 존재할 때 mono-CP은 90~99.9%, di-CP은 86~97%, tri-CP은 76~99%의 효율을 나타내 Mo-V계 촉매를 사용함으로써 약 20~30%의 효율이 증가함을 확인할 수 있다.