• 제목/요약/키워드: Mixing performance

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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.

구획실 내 가스연료 화재의 CO 농도에 대한 FDS 연소모델의 예측성능 평가 (Evaluation of the Prediction Performance of FDS Combustion Models for the CO Concentration of Gas Fires in a Compartment)

  • 백빛나;오창보;황철홍;윤홍석
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제32권1호
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    • pp.7-15
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    • 2018
  • 구획실 내 프로판 가스화재에 대해 Fire Dynamics Simulator (FDS)를 이용한 수치계산을 수행하고 실험과의 비교를 통해 적용된 연소모델 예측성능을 평가하였다. 검토된 연소모델은 FDS v5.5.3의 혼합분율 연소모델과 FDS v6.6.3의 Eddy Dissipation Concept (EDC) 모델이며, EDC 모델에서 화학반응기구는 1-step Mixing Controlled, 2-step Mixing Controlled, 3-step Mixing Controlled 및 Mixing Controlled 반응과 유한화학반응이 혼합된 3-step Mixed 반응을 적용하였다. 구획실 내부의 온도에 대해서는 각 연소모델들 간의 예측성능 차이는 그다지 크지 않음을 확인하였다. 연소모델 차이에 의한 $O_2$$CO_2$ 농도에 대한 예측성능 차이보다는 CO에 대한 예측결과 차이가 크게 나타났다. CO 농도에 대해서는 EDC 3-step Mixing Controlled 모델이 가장 높게 예측하며 혼합분율 연소모델은 실험보다는 낮게 예측하였다. EDC 3-step Mixed 모델이 가장 예측성능이 좋았지만 EDC 2-step Mixing Controlled 모델도 충분히 합리적인 수준으로 예측하고 있음을 확인하였다. EDC 1-step Mixing Controlled 모델에 기존에 제안된 CO 수율을 적용할 경우 CO 농도에 대해서 너무 과소 예측하며 CO 예측 정확도를 높이기 위해 수율을 높이면 $CO_2$ 농도에 대한 합리적인 예측이 어려워지는 문제점이 있었다.

수중함 소나 수신성능 향상을 위한 음향창 접착제 배합비 개선 (A Study on the Improvement of Adhesive Mixing Ratio about Acoustic Window for Enhancing SONAR Performance of Submarine)

  • 함영훈;김준우;장호성
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.481-488
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    • 2018
  • This study suggest the improvement of the CFRP adhesive mixing ratio about acoustic window to enhance SONAR performance. The CFRP of submarine is produced by allocation an acoustic window zone by the beam width of SONAR sensors. During the sea trial, SONAR system's bearing and range accuracy data is not in tolerance due to debonding phenomenon on CFRP. The inappropriate mixing ratio of adhesives caused that peeling phenomenon occurred in the acoustic window part, which is the reason for the deterioration of SONAR sensors performance. The report includes explanation of test procedure of SONAR, root cause analysis, CFRP manufacturing procedure, laboratory tests results, and proof of the performance at the sea trial.

세탁기용 고무 회전 씨일의 밀봉 성능에 관한 연구 (A Study on Sealing Performance of Elastomeric Rotary Lip Seals for Washing Machines)

  • 김태형
    • Tribology and Lubricants
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    • 제31권3호
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    • pp.102-108
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    • 2015
  • In this research, we experimentally investigated the sealing performance of elastomeric rotary lip seals for washing machines. In general, NBR is used as a material for elastomeric rotary lip seals in washing machines, but the mixing formula of the rubber material can affect the sealing performance. In this study, we manufactured rotary lip seals using three kinds of NBRs with a different mixing formula, and examined the sealing performance using an acceleration test mode. The results of an SEM investigation into the surfaces of three kinds of specimens showed a much smaller wear volume and better sealing performance for the specimens with smaller particle sizes of mixing composition than for the specimen with the larger. Repeated deformation and recovery by the shaft-to-seal eccentricity on rotation were shown to cause a phase difference in the rubber material, and we measured the recovery ratio to find the influence of this phase difference on the sealing performance. As another method for checking the phase difference, we also measured tan ä, and a lower tan ä was revealed as the recovery ratio increased for each specimen. Specimens with a higher recovery ratio (lower tan ä) were shown to have a better sealing performance. Consequently, specimens with a smaller particle size in the mixing composition had a better sealing performance because they show a higher recovery ratio.

DEM을 이용한 입자 혼합 시뮬레이션과 혼합지수들의 성능 비교 (Particle-Mixing Simulations Using DEM and Comparison of the Performance of Mixing Indices)

  • 조미경
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권2호
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    • pp.145-152
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    • 2017
  • 식품, 약학 분야 등 많은 산업 분야에서 다른 특징을 가지는 분자 알갱이들을 잘 혼합하는 것은 중요한 작업이다. 컴퓨터 시뮬레이션의 발달로 적정 수준의 혼합 상태를 얻기 위해 먼저 시뮬레이션을 통한 최적의 혼합 조건들을 찾는 작업이 보편화되고 있다. 이에 따라 시뮬레이션 과정에서 혼합 상태를 측정할 수 있는 혼합 지수에 대한 필요성이 증가하고 있다. 현재까지 많이 사용되는 혼합 지수는 두 가지 종류로 분류되는데 첫째는 샘플링을 통한 통계적 기반의 방법이고 두 번째는 전체 입자들을 모두 사용하여 혼합 지수를 계산하는 방법이다. 본 논문에서는 DEM 시뮬레이션으로 입자들을 혼합하는 과정에서 획득한 데이터에 대해 다양한 혼합 지수들을 계산하여 각 혼합 지수들의 성능과 장단점을 비교 분석하였다. 이로써 적절한 혼합지수를 선택하여 사용할 수 있는 실험적 정보를 제시하고자 한다.

CFD를 이용한 관상 열교환기형 반응기의 mixing 효율 분석 (ANALYSIS OF MIXING EFFICIENCY OF A TUBULAR HEAT-EXCHANGER REACTOR USING CFD)

  • 이지현;송현섭;한상필
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.45-47
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    • 2005
  • We have investigated the mixing behavior of a tubular heat exchanger reactor using CFD and compared its mixing performance with different type of reactors such as jet mixer and continuous stirred tank reactor (CSTR). The mixedness in each reactor was quantified introducing a statistical average value, the coefficient of variation (CoV), which is a normalized standard deviation of concentration of a component over the whole fluid domain. Through the analysis of the flow pattern and turbulent energy distribution, we suggested a simple but effective way to improve the mixing performance of the tubular heat-exchanger reactor, which include the addition of the internals and/or the increase of the recycle flow rate. It was found that the CoV value of the tubular reactor could be nearly equivalent to that of CSTR by applying those two alternatives suggested here.

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이산요소법 교반 시뮬레이션을 이용한 다자유도 로봇 믹서 성능 평가 (Performance Evaluation of Multi-Degree-of-Freedom Robotic Mixer using Discrete Element Mixing Simulations)

  • 손권중
    • 한국융합학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.219-224
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    • 2020
  • 입상재료를 균일하게 혼합하기 위한 입자 교반기는 다양한 산업 분야에서 널리 활용되는 기계 장치로써 응용 분야와 혼합 조건에 따라 다양한 형태로 개발되어 사용되고 있다. 하지만 대부분 산업용 교반기의 구동 자유도는 2 자유도 이하로써 혼합재료의 기계적 특성 및 교반기의 구조를 제외한 운전 조건 측면에서 최적 교반을 위한 인자의 선택범위는 넓지 않다. 운전 조건의 선택 범위를 확대하기 위해 본 논문에서는 다관절 로봇과 입자용 드럼 믹서를 융합한 다자유도 로봇 교반기를 제안하였고 가상 작동 환경에서 교반 성능을 평가하였다. 입자 유동 해석 기법인 이산요소법을 이용하여 다자유도 로봇 믹서의 성능 예측 시뮬레이션을 수행하였고 제안된 장치 설계안이 기존 교반기보다 개선된 혼합 성능을 발휘할 수 있다는 것을 확인하였다.

자세 비교를 통한 초소형 비행체의 자세 추정 기법 (Attitude Estimation Method through Attitude Comparison for Micro Aerial Vehicle)

  • 임종남;박찬국
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권8호
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    • pp.63-70
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    • 2006
  • 초소형 비행체는 초소형, 초경량이기 때문에 매우 작고 가벼운 MEMS형 센서만이 초소형 비행체 자동 비행 장치에 적용될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 MEMS 형 관성센서의 항법 성능을 향상시키기 위해 가속도계와 자이로를 혼합하는 알고리즘으로 자세 비교 보상을 이용한 혼합 방법을 제시하고 기존의 퍼지 추정을 이용한 혼합 방법과 시뮬레이션을 통해 성능을 비교한다. 이를 통하여 자세 비교 보상 방법을 이용한 혼합 방법이 기존의 퍼지를 기반으로 하는 혼합 방법보다 초소형 비행체 자세 추정에 보다 더 우수한 성능을 가짐을 보인다.

CNG/Diesel Dual-fuel 엔진의 CNG 혼합율에 따른 엔진성능 및 배출가스 특성에 관한 연구 (The Engine Performance and Emission Characteristics of CNG/Diesel Dual-fuel Engine by CNG Mixing Ratio)

  • 최건호;임옥택
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.38-43
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    • 2011
  • A CNG/diesel dual-fuel engine uses CNG as the main fuel and injects a small amount of diesel as an ignition priming. This study proposed the modification of the existing diesel engine into a dual-fuel engine that injects diesel with a high pressure by common rail direct injection (CRDI) and by injecting CNG at the intake port for premixing. And experiment was progressed for understanding about effect of CNG mixing ratio. The CNG/diesel dual-fuel engine showed equally satisfactory coordinate torque and power regardless of CNG mixing ratio. The PM emission was low at any CNG mixing ratio because of very small diesel pilot injection. In case of NOx and HC, high CNG mixing ratio showed low NOx and HC emissions at low speed. At medium & high speed, low CNG mixing ratio showed low NOx and HC emissions. Therefore, it would be optimized by controlling CNG mixing ratio.

혼합성능 개선을 위한 분리 삼중충돌 요소의 설계 (Design of Unlike Split Triplet Impinging Element for Jet Mixing)

  • 조용호;김경호;윤웅섭
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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    • pp.225-232
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    • 2003
  • 분리 삼중충돌 제트의 액상 혼합에 대한 실험적 연구결과를 통해 분리 삼중충돌 인젝터의 요소설계시 고려해야 할 기하학적 파라메타와 혼합성능을 고려하는 방법을 제시하였다. 실험은 비반응성인 케로신과 물을 사용하여 수행하였으며, 분사공의 기학적 조건과 분사조건(운동량비)에 따른 국소혼합비 분포를 측정하여 혼합효율 및 혼합특성속도를 산출하였다. 분사공의 각종 기하학적 요소와 운동량비에 따른 혼합효율 및 혼합 특성속도를 비교/분석하고 혼합성능과 연소성능과의 상관관계를 규명하였으며, 혼합의 정도를 향상시키는 설계점과 혼합성능 측면에서의 분리 삼중충돌 인젝터의 최적 설계조건에 대하여 고찰하였다.

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