• 한국유체기계학회 논문집
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• 제18권3호
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• pp.38-45
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• 2015

In this study, two computational methodologies were compared to consider an effective conjugate heat transfer analysis technique for the cooled vane with thermal barrier coating. The first one is the physical modeling method of the TBC layer on the vane surface, which means solid volume of the TBC on the vane surface. The second one is the numerical modeling method of the TBC layer by putting the heat resistance interface condition on the surface between the fluid and solid domains, which means no physical layer on the vane surface. For those two methodologies, conjugate heat transfer analyses were conducted for the cooled vane with TBC layer having various thickness from 0.1 mm to 0.3 mm. Static pressure distributions for two cases show quite similar patterns in the overall region while the physical modeling shows quite a little difference around the throat area. Thermal analyses indicated that the metal temperature distributions are quite similar for both methods. The results show that the numerical modeling method can reduce the computational resources significantly and is quite suitable method to evaluate the overall performance of TBC even though it does not reflect the exact geometry and flow field characteristics on the vane surface.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.281-285
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• 2007

추력기의 성능 등을 예측하려면 기하학적 모양과 압력비를 고려한 노즐 유동 특성을 해석해야 한다. 이 논문에서는 연속체 역학 역학의 가정이 성립하는 한계를 파악하기 위해서 인공위성 자세 제어용으로 사용되는 실제 축대칭 노즐에서의 유동을 계산하였다. 유동은 정상 상태의 비반응 압축성 유동이고 비정렬 격자계를 사용하였다. 추력기의 면적비는 56이고 주위 압력의 진공도를 변경하면서 해석하였는데 그 압력이 $10^{-3}$ 기압 이하가 되면 연속체 역학은 더 이상 타당하지 않게 된다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권3호
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• pp.1-9
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• 2017

노즐 목 내부형 핀틀추력기에서 핀틀 행정거리가 추력기 성능에 미치는 영향에 대해 전산수치해석 연구를 수행하였다. 해석결과 핀틀 행정거리가 증가함에 따라 추력조절비는 2% 이내였고, 공력하중비는 최대 22%로 확인되었다. 노즐 목을 지난 유동이 핀틀의 형상으로 인해 급격히 팽창하며 충격파가 발생하였다. 특히, 핀틀 행정거리 4, 5 mm에서는 충격파가 노즐 벽면에 부딪치며 박리거품이 발생하였다. 고도에 따라서는 추력은 증가하였고 공력하중은 감소하였지만, 그 차이가 1.5% 이내로 작았다. 보어가 있는 경우 핀틀 팁의 면적 감소로 공력하중이 감소하는 결과를 보였다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권5호
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• pp.19-28
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• 2014

핀틀 노즐 기술을 적용한 고체 추진기관의 지상 연소시험을 수행하여 내탄도 성능 해석과 비교하였다. Baffle이 없는 핀틀-노즐 추진기관 시험 결과 초기 압력은 내탄도 성능 해석 결과와 유사하였으나 점진적으로 압력이 증가하는 현상이 나타났다. 또한, 핀틀 주변으로 공급되는 유동을 균일하게 형성하기 위하여 baffle을 추가하여 시험을 수행하였다. 시험 결과 예측되는 압력보다 40% 높은 압력이 측정되었으며 CFD 유동해석을 통하여 baffle에 의한 전압력 손실이 발생하며 10%의 전압력 손실을 고려하여 예측된 연소실 압력이 측정 압력과 유사함을 확인하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2006년도 제33회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.187-195
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• 2006

In this work, we introduce a newly constructed arc-jet device of 150 kW input power. The design of this device is a Huels type with a narrow downstream electrode. General features of this device are first described. From the measured values of electrical power input, heat discharged into cooling water, gas flow rate, and settling chamber pressure, average enthalpy was determined using the heat balance and sonic throat methods. Using the settling chamber pressure and average enthalpy values, the flow properties in the nozzle and the heat transfer rate to the stagnation point of a blunt body are calculated accounting for thermochemical nonequilibrium. The envelope of enthalpy, pressure, degree of dissociation, and heat transfer rate are presented. Stagnation temperature is predicted to be between 4630 to 6050 $^{\circ}K$, and the stagnation point heat transfer rate is predicted to be between 175 and 318 W/$cm^{2}$ for a blunt body of 3 mm nose radius. Degree of dissociation in the stagnation region of the blunt body exceeds 30%.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제2권2호
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• pp.64-73
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• 1999

The three-dimensional numerical study of a water jet pump was carried out to investigate the relationship between performance and the geometric variables of nozzle space, area ratio, and throat length. Because of the complex geometry, the multiblock technique was adopted for numerical analysis and a special treatment for transferring data from each of the block interfaces was implemented in order to maintain the conserved properties. To validate the present code, flow passing through a square duct with a 90-deg bend was computed, our results show good accordance with other experimental and computational results. The numerical simulation was done with the flow of the water jet pump having a 180-deg bend in order to calculate the performance at different operating conditions. The performance of the water jet pump can be improved by study of parameters which clarify the relations between the geometric variables and the flow characteristics of vortex strength and location.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권3호
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• pp.238-242
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• 2015

다중 효용 해수 담수화 설비에 적용되는 증기이젝터 진공장치에 대한 수치해석적 연구를 수행하였다. 본 연구의 목적은 해수 담수화 과정을 위한 증기이젝터 진공장치의 성능특성에 대한 수치적 검토를 수행하는 데에 있다. 증기이젝터 내부의 유동특성을 보다 잘 파악하고 최적의 설계를 도모하기 위하여, 노즐 사이즈 및 디퓨저 축소각의 변화와 같은 설계변수의 변화가 증기이젝터의 성능에 미치는 영향에 대해서도 논의하였다. 해석결과는 실험결과와 전반적으로 잘 일치함을 알 수 있으며, 목부에서의 shock train 현상도 잘 재현하고 있음을 알 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권1호
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• pp.76-81
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• 2009

본 논문에서는 가변 추력 고체추진기관을 모사할 수 있는 상온기체 시험장치를 이용하여 고체추진기관의 연소실 압력을 능동적으로 제어할 수 있는 비선형 압력 제어알고리듬을 제안하였다. 제안된 제어기법은 고체추진기관의 비선형성과 시변성을 고려하여 설계되었으며, 압력 및 온도조건 등에 따른 물리적 변수들의 변화를 적응제어 알고리듬을 통하여 보상하였다. 비선형 압력제어 알고리듬의 효과를 상온기체 모사장치를 이용한 압력제어 실험을 통하여 검증하였으며, 실험결과 일반적인 비례 제어기 및 비례-적분 제어기에 비하여 제안된 제어기법이 더 좋은 압력제어 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.219-222
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• 2009

파이로스타터는 터보펌프 터빈의 초기 구동을 위해 터빈에 고압의 가스를 공급함으로써 액체추진기 관의 터보펌프 시동기 역할을 수행한다. 파이로스타터는 일종의 가스발생기로써, 내부에 충전된 저온고체추진제의 연소가스를 통해 시동에 필요한 에너지를 터빈에 공급하게 된다. 파이로스타터 내부에 충전되는 고체추진제의 외부와의 환경적인 격리뿐만 아니라, 연소 초기 연소실 내부의 충분한 압력 증가를 통해 저온 고체추진제의 점화특성을 향상시킬 수 있는 파이로스타터용 럽쳐디스크 개발을 위해 럽쳐디스크의 두께, 스코어의 깊이 및 형태, 가압 속도에 따른 파열압력과 파열반경 경향에 대한 시험을 수행하였으며, 설계파열압력 및 요구 파열반경 등 실제 운영 조건을 만족하는 파이로스타터용 럽쳐 디스크의 성능을 시험결과를 통해 확인하였다.

• 한국생산제조학회지
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• 제21권3호
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• pp.401-407
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• 2012

The recent manufacturing process in the thin wafers and flat panel necessitate new approaches to reduce handling fragile and surface-sensitive damage of components. This paper presents a new pneumatic levitation for non-contact handling of parts and substrates. This levitation can achieve non-contact handling by blowing air into an air pressure pick-up head with radial passages to generate a negative pressure region. Negative pressure is caused by the radial air flow by nozzle throat and through holes connecting to the bottom region. The numerical analysis deals with the levitational motion with different design factors. The dynamic motion is examined in terms of force balance(dynamic equilibrium) occurring to the flow field between two objects. The stable equilibrium position and the safe separation distance are determined by analyzing the local pressure distribution in the fluid motion. They make considerable design factors consisting the air pressure pick-up head. As a result, in case that the safe separation distance is beyond 0.7mm, the proposed pick-up head can levitate stably at the equilibrium position. Furthermore, it can provide little effect of torque, and obtain more wide picking region according to the head size.