• 제목/요약/키워드: Hybrid propulsion system

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SIMULINK를 이용한 헬리콥터 추진시스템의 성능해석에 관한 연구 (A Study on Performance Analysis of a Helicopter Propulsion System Using SIMULINK)

  • 공창덕;기자영;고성희;김재환
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.44-50
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    • 2008
  • 본 연구에서는 SIMULINK를 이용하여 헬리콥터 추진시스템인 터보축 엔진의 성능모델링을 수행하였고 정확한 성능모델링을 위해 실제 엔진의 성능을 반영할 수 있는 구성품 성능도를 제작사에서 제공된 제한된 성능데이터로부터 유전알고리즘과 시스템 식별을 이용하여 새로이 생성하였다. 제작사에서 제공한 성능데이터와의 비교를 통해 개발한 프로그램의 신뢰성을 검증하였다.

Numerical Methods in Propulsion System Design

  • Buchars'kyy, Valeriy
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.238-238
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    • 2012
  • Report is devoted to place and role of numerical simulation in design of rocket propulsion systems. In introduction advanced solutions in liquid propellant rocket engines design are presented. Further essence of design process described briefly. The central place of method of solution of direct problem in design process was shown. Numerical simulation for solving direct problem of fluid dynamic was used as the alternative to theoretical and experimental approaches. Main features of numerical models of processes in propulsion systems were observed. Some results of simulation and (or) design of different types of chemical propulsion system were presented also. The combined rocket engine, rocket engine with injection of after-turbine gas into supersonic part of the nozzle, solid propellant engine and hybrid propulsion engine are under consideration.

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도심용 eVTOL 항공기 전기추진시스템 기준 분석 및 안전성 확보 방안에 관한 연구 (A Study on the Certification Standard Analysis and Safety Assurance Method for Electric Propulsion System of the Urban eVTOL Aircraft)

  • 김주영;유민영;권혁록;길기남;공병호;나종화
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.42-51
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    • 2022
  • 도심환경에서 저공해/저소음으로 운항이 요구되는 eVTOL 항공기는 왕복행정엔진이나 터빈엔진과 같은 전통적인 추진시스템이 아닌 대부분 배터리를 이용한 전기추진시스템을 동력원으로 사용한다. 이에 따라 전기추진시스템에 대한 인증제도 마련 및 전기추진시스템의 안전성 확보방안이 중요한 이슈가 되고있다. 미국의 경우 전기추진시스템을 인증하기 위해 FAR Part 33에 준하는 특수기술기준을 발행하였고 유럽의 경우 전기추진시스템의 인증을 위해 다양한 특별조건을 제정하였다. 따라서 국내에도 미국, 유럽에 맞춰가며 eVTOL 항공기 전기추진시스템 기술기준에 대한 대비가 필요하다. 본 논문에서는 특별조건 중 전기/하이브리드 추진 시스템의 기술기준인 SC E-19를 분석하였고 기존 항공기 안전성 평가 절차인 ARP 4761에 항공기 수준에서 적용 되어야하는 SC E-19 기술기준을 적용시킴으로써 항공기에 장착하는 전기추진시스템의 안전성 확보 방안을 제안하였다. 마지막으로 Ehang 184 전기추진시스템의 사례연구를 통해 제안한 전기추진시스템의 안전성 확보 방안이 항공기 수준에서 적용 가능함을 확인하였다.

하이브리드로켓엔진 지상연소시험 설비 (Ground Firing Test Facility of Hybrid Rocket Engine)

  • 김수종;김기훈;조정태;조민경;도규성;소정수;허준영;이정표;박수향;문희장;성홍계;김진곤
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.251-254
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    • 2008
  • 하이브리드 로켓엔진의 연소시험을 수행하기 위해 시험 설비를 제작하고 지상연소시험장을 구축하였다. 연소시험장 설비는 하이브리드 로켓엔진, 추력 시험대, 산화제 저장 및 공급 장치, 제어 장치, 데이터 획득 장치로 구성되었다. 추력 50 kgf 급의 연소 시험을 수행하여 안정적으로 성능 데이터를 획득할 수 있었으며, 연소시험장 설비의 작동 신뢰성을 확인하였다.

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Numerical investigation of the unsteady flow of a hybrid CRP pod propulsion system at behind-hull condition

  • Zhang, Yuxin;Cheng, Xuankai;Feng, Liang
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제12권1호
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    • pp.918-927
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    • 2020
  • Flows induced by hybrid CRP pod propulsion systems (CRP-POD) are fundamentally characterized by unsteadiness. This work presents a numerical study on the unsteady flow of a CRP-POD at behind-hull condition based on CFD (Computational Fluid Dynamics). Unsteady RANS method is adopted, coupled with SST k-u turbulence model and sliding mesh method. The propeller thrusts and torques obtained by CFD is validated by model tests and acceptable agreements are obtained. The time histories of shingle-blade loads and pressures near the hull surface are recorded for the analysis of unsteady flow features. The cases of forward propeller alone and aft propeller alone are also computed to distinguish the hull-propeller interaction and propeller-propeller interaction. The results show the blade loads of both forward and aft propellers strongly fluctuate with phase angles. For the forward propeller, the blade load fluctuation is mainly governed by the hull-propeller interaction, while the aft blade load is remarkably affected by the propeller-propeller interaction in terms of the load average and fluctuation pattern. The fields of pressure, vorticity and velocity are also analyzed to reveal the unsteady flow features.

전기추진 1톤급 Personal Air Vehicle의 동력시스템 예비 분석 (Preliminary Analysis of Power Systems for 1-ton class Electric Powered PAV)

  • 윤동익;허환일;양수석
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • 본 논문에서는 PAV에 쓰이는 전기추진 시스템에 대해서 기술하고 동력시스템에 대한 분석, 무게산정을 통하여 PAV 추진시스템으로서의 전기추진시스템을 살펴보았다. 연료전지와 배터리를 같이 사용 하는 전기추진의 경우 아직은 내연기관만큼 성능을 내진 못하지만 에너지 밀도가 약 0.75 kW$^*$hr/kg, 출력밀도는 약 2.5 kW/kg 정도까지 성능이 나온다면 기존의 내연기관을 대체할 수 있을 것으로 예상된다. 연료전지와 배터리 등을 이용한 친환경적인 전기추진 방식은 요즘 주된 관심사인 소음 공해 문제를 해결할 수 있는 훌륭한 해결책이 될 수 있을 것이라 생각된다.

${N_2}O$ 액체산화제를 사용한 고도 15km급 하이브리드 로켓 설계 (Design of Hybrid Rocket (Altitude 15km) Using Liquid Oxidizer ${N_2}O$)

  • 허준영;조민경;김종찬;김수종;김진곤;문희장;성홍계
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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    • pp.97-100
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    • 2008
  • 시중에서 쉽게 구할 수 있는 알루미늄 seamless tube를 사용하여 고도 15km 하이브리드 사운딩 로켓을 설계하였다. 별도의 가압장치 없이 ${N_2}O$ 액체산화제를 사용한 하이브리드 로켓설계를 위하여 내탄도, 외탄도 해석을 통합적으로 수행하였다. 내탄도 해석으로 요구조건을 만족하는 하이브리드 추진시스템을 설계하였고, 탑재중량을 고려하여 설계된 하이브리드 로켓에 대해 공력해석과 궤적계산을 수행하였다. 로켓의 내탄도와 외탄도 해석을 통합적으로 수행함으로써 하이브리드 로켓의 설계를 위한 기반 기술을 마련하였고, 기초시험 및 기술 자료의 데이터를 이용하여 하이브리드 모터의 성능과 로켓의 공력 및 비행궤적을 검증하였다.

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하이브리드 로켓 추진 시스템의 혼합 연소실 적용에 따른 Trade-off 평가 (Trade-off Evaluation due to Application of Mixing Chamber for Hybrid Rocket-Propulsion System)

  • 김학철;문근환;문희장;김진곤
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.23-31
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    • 2016
  • The intermediate mixing chamber is one of various methods for improving the regression rate and combustion efficiency of the hybrid rocket. The mixing chamber with its non-combustible material makes the propulsion performance increase, but it leads to a low fuel-loading density in the combustion chamber; therefore, this performance-related trade-off between the mixing chamber and the low fuel-loading density was studied. In this study, the trade-off was conducted by comparing the intermediate-mixing-chamber case with a w/o-mixing-chamber case. The small hybrid-sounding rocket is designed with internal ballistics for comparing the rocket length to the weight. In addition, an external ballistic analysis was conducted for comparing the performances of the w/- and w/o-mixing-chamber cases. As a result, the intermediate-mixing-chamber case shows that the length and the weight were decreased to 12 % and 8 %, respectively; furthermore, when compared with the normal cases, the estimated altitude result of the w/-mixing-chamber case was increased to approximately 75 m.

Design of a hybrid power management system and cold start simulation in a fuel cell ship with PLECS

  • Oh, Jin-Seok;Kang, Young-Min
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권5호
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    • pp.429-436
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    • 2016
  • Currently, many studies on green ships are under way. Fuel cell (FC) ships are of interest as future low-emission, fuel-efficient vessels. In this paper, a hybrid power management system for an FC ship was designed. The system consists of an FC, a battery, a unidirectional DC/DC converter, a bidirectional DC/DC converter, a filter, an inverter, and a propulsion component. To design the system, we analyze electric sources and converters, and create PLECS models of hybrid power management system. Then, we check the cold start sequence and perform a simulation to understand the characteristics of the hybrid power management system in an FC ship.

하이브리드 전기추진시스템 구축을 위한 SEIG의 출력 특성 분석 (Behavior Analysis of a Self Excited Induction Generator with Various Loads for a Hybrid Electric Propulsion System)

  • 양주호;최교호;이재민;정석권
    • 동력기계공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.41-47
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    • 2018
  • This paper analyzes the output characteristics of a self excited induction generator with isolated mode according to change of its speeds and loads for building a hybrid electric propulsion system in special purpose ships by using power take off. The induction generators are being considered as an alternative choice to the well-developed generators because of their lower unit cost, inherent ruggedness, operational and maintenance simplicity. However, the generator working by stand alone has a few problems that the reactive power is required to establish the air gap magnetic flux, and the induced voltage and magnetizing current fluctuate when the load is varied. In spite of its advantages, basic design data of the capacitor bank and behaviors of the output characteristics of the generator are not sufficient for the system. Based on the operating condition(speed range of main engine) of the target boat, a reduced experimental equipment system was constructed to analyze the output characteristics of the SEIG. And a suitable capacitor bank of a stand-alone generator and its output characteristics under various loads was investigated in detail through these experiments. According to the experimental result, it was confirmed that the capacitor bank should be $70{\mu}F{\sim}100{\mu}F$, and the proper SEIG induced voltage should be DC 80 V ~ 250 V in order to storage electrical energy into a battery.