• 대한기계학회논문집
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• 제18권7호
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• pp.1751-1758
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• 1994

A new set of governing equations is derived for the dynamic analysis of the Free-Piston Stirling Engines(EPSE). Equations from the ideal adiabatic model for the thermodynamic analysis of the working fluid are incoporated with the equations of motion for the moving masses of the system, resulting in a set of nonlinear differential equations. The coupled set of equations are numerically integrated with proper intial conditions to obtain a steady state response of the engine. The proposed method is compared with the conventional method of analyzing EPSE based mainly on the ideal isothermal model. The results clearly shows the limitationsl of the conventional methods and the relative advantages of the method proposed in the present study.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권3호
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• pp.656-663
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• 1990

본 연구에서는 이러한 해석적 근사해를 이용한 스터링기관의 최적설계조건에 관하여 취급하고자 한다. 단열해석의 결과를 대응하는 등온해석과 비교, 고찰함으로 써 방법에 따른 조건의 차이를 보이고 주요 설계인자의 성능에 미치는 영향을 규명한 다. 또한, 제인자에 따른 기관성능의 변화추이가 편리하게 표시될 수 이씨는 일종의 성능선도(performance map)를 작성하고자 한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.787-794
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• 1992

본 연구에서는 이미 알려진 이상적인 단열모델에 대한 해석적 근사해를 기본 해로 취하고, 열교환과정의 손실 및 작동유체의 유동손실 등 성능에 미치는 영향이 비교적 큰 인자만을 고려하여, 성능을 쉽게 예측할 수 있는 2차단열해석법의 하나를 개발하고자 한다. 방법의 타당성및 적용예를 보이기 위하여 기존의 스터링기관중 각 종제원및 실험결과가 발표되어 있어 비교의 기준으로서 적합한 GPU-3(ground power unit)기관을 대상으로 해석방법을 실제 적용하고 결과를 고찰하기로 한다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권1호
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• pp.172-178
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• 1990

본 연구에서는 스터링기관의 예비설계에 편리하게 적용될 수 있는 경제적이며 타당한 해석방법을 확립하기 위하여, Urieli등에 의하여 정립된 이상적인 단열모델에 대하여 해석적 근사해를 구하고자 한다.이미 발표된 연구에서는 근사해를 얻기 위 해 피스턴운동을 가장 간단한 톱날파로 가정한 바 있으나 실제의 정현파형 등과는 현 저한 차이가 있으므로 이를 개선하여 크랭크각도에 대한 임의의 구간선형함수(piecew- ise linear function)로 취급한다. 또한, 해석의 결과로서 결정되는 기관내의 압력 및 각 실린더내의 질량 또는 온도 등 열역학적 변수로부터 기관성능평가를 위한 열 및 일의 계산 과정을 포함한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권3호
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• pp.139-148
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• 2016

터빈과 압축기의 1차 근사 모델을 대상으로 열역학적 해석을 하여 단열 효율의 특성을 파악하였다. 비단열 터빈과 압축기에 대해서는 엔트로피 평균 온도와 생성 엔트로피, 열원 온도, 열전달량 등의 값에 따라 단열 효율이 1보다 커질 수 있다. 즉, 단열 효율을 비단열 검사체적에 적용하면 실제보다 성능을 높게 평가하는 오류가 생길 수 있다. 이 문제를 해결하는 대안으로 실제 과정과 동일한 열이 전달되는 가역 비단열 과정을 이상 과정으로 채택하여 정의하는 비단열 효율을 제안한다. 이 비단열 효율은 항상 0과 1 사이에 있으며, 대부분의 경우 엑서지 효율보다 작음을 입증하였다. 비단열 효율은 단열 효율을 포함하는 더 일반적인 효율의 정의식으로 사용할 수 있다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제13권6호
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• pp.1013-1018
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• 2010

This paper presents a numerical evaluation of the launch dynamics and thermo-fluid phenomena for gas generator launch eject system. The existing gas dynamic model for launching eject body used ideal gas and adiabatic assumption with empirical energy loss model. In present study, a turbulent Navier-Stokes solver with CHIMERA mesh is employed to predict the detail unsteady thermo-fluid dynamics for the launched body. The calculation results show that proper grid number is necessary for good agreement with experimental data. The important effects for accurate prediction are a gap distance and thermal boundary condition on the wall. The computational results show good agreement with experiment data.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권9호
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• pp.1238-1247
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• 2003

Simplified thermodynamic analysis of high pressure 4-stage reciprocating compressors with 4 inter-coolers has been investigated to predict a behavior of a compressor system for NGV(natural gas vehicles). A computer program has been developed to predict and estimate the performance of high pressure 4-stage reciprocating compressor system. Thermodynamic properties of compressed natural gas(CNG) were calculated by ideal gas theory and compression cycle was assumed as reversible adiabatic compression and expansion processes, and isobaric intake and discharge processes. Comparison between results predicted by calculation model and measured by experimental tests is presented.