• 한국추진공학회지
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• 제23권2호
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• pp.60-67
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• 2019

하이브리드로켓의 저주파수 연소불안정(LFI) 특성을 이해하기 위해, 주연소실의 연소 당량비 변화가 500 Hz대역의 압력 및 열방출 진동의 위상변화에 미치는 영향에 대해 직접수치해석을 수행하였다. 주연소실의 당량비 변화는 후연소실로 유입되는 연소가스의 온도 및 조성 변화로 모사하였다. 수치해석 결과, 후향 계단 하류에 와류 생성과 함께 추가적인 연소가 나타나며, 와류가 이동함에 따라 연소 압력 및 반응률의 진동이 관찰되었다. 또한, 유입유동의 온도가 변화하면 압력파의 전파속도도 함께 변화하므로 압력 및 반응률 진동 사이의 위상차가 천이하게 됨을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.734-738
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• 2017

본 연구에서는 가스다이내믹 공진 점화시스템 (Gas-dynamic Ignition System)의 온도상승 지배인자를 파악하고, 공진관으로의 질량유입 패턴의 영향에 대해 연구하였다. OpenFOAM 프로그램을 이용하여 세 가지 Case에 대한 전산해석을 수행하였으며, RhoCentralFoam을 적용하였다. 해석결과로, 작동유체의 가열이 공기열역학적 현상에 의한 것임을 밝히고, 공진관으로의 원활한 질량유입이 온도 상승에 중요한 지배인자임을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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• pp.137-139
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• 2004

The monopropellant hydrazine thrusters are widely used for the satellite on-board propulsion system fulfilling various missions in space. They have outstanding features caused by the nearly unlimited restart capability and the very high credibility. The sole monopropellant thruster used at precent in nation is MRE-1 that is a standard component of NASA. It can produce 4.45 N of nominal thrust. Due to the glowing complexity with a satellite mission, the needs for thrusters of the diverse performance are being increased. The numerical simulation could give useful information to develop a new type thruster instead of the experiments performed previously. Therefore it is critical to make a reliable computer code to prepare design change of a thruster. In this paper, the performance analysis and validation of the satellite monopropellant hydrazine thruster currently used is accomplished as the preliminary study to serve valuable data for future design change.

• 한국추진공학회지
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• 제10권2호
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• pp.95-101
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• 2006

펄스폭 변조방식(PWM)으로 작동되는 솔레노이드 밸브를 이용하는 연료조절장치는 값이 싸고, 크기가 작으며, 간단한 구조로 되어있다. 본 논문에서는 이러한 장점을 이용하여 PWM 솔레노이드 밸브와 차압유지밸브(CPDV)로 구성되어, 초소형 엔진에 적용 가능한 PWM 연료조절장치를 구성하였다. 수학적 모델의 확립과 시뮬레이션을 통해 시스템의 특성과 주요 파라미터에 대한 영향을 분석하였고, 시험장치를 구성하여 시험을 수행한 결과, 시뮬레이션과 일치된 결과를 얻었으며 모델의 타당성을 확인할 수 있었다. 제안된 모델은 PWM 연료조절시스템 개발에 사용될 수 있을 것이다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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• pp.697-702
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• 2011

Computer simulation studies are a useful means to investigate the safety and performance of a high-speed magnetically levitated vehicle negotiating an elevated guideway. In this paper the dynamic interaction between moving vehicles and a span continuous guideway was discussed and with the consideration of the magnetic levitation system, the maglev levitation system and guideway dynamic interaction model was developed. Numerical simulation was performed to understand dynamic characteristics of the guideway used in practice. The result show that vehicle speed, span length and primary frequency of the guideway have an important influence on the dynamic responses of the guideway.

• Ocean Systems Engineering
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• 제10권3호
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• pp.289-316
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• 2020

In the present paper, the effect of the location of stern planes on the flow entering the submarine propeller is studied numerically. These planes are mounted on three longitudinal positions on the submarine stern. The results are presented considering the flow field characteristics such as non-dimensional pressure coefficient, effective drag and lift forces on the stern plane, and the wake flow formed at the rear of the submarine where the propeller is located. In the present study, the submarine is studied at fully immersed condition without considering the free surface effects. The numerical results are verified with the experimental data. It is concluded that as the number of planes installed at the end of the stern section along the submarine model increases, the average velocity, width of the wake flow and its turbulence intensity formed at the end of the submarine enhance. This leads to a reduction in the non-uniformity of the inlet flow to the propulsion system.

• 한국추진공학회지
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• 제15권4호
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• pp.18-25
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• 2011

고체추진기관은 구조가 비교적 간단하고 장기적 저장성이 우수한 반면에 일반적으로 추력의 조절 등에 한계성을 가지고 있다. 본 논문에서는 핀틀 밸브 등과 같은 특수한 노즐을 사용하는 가변추력 고체 추진기관의 압력 및 추력 제어 알고리즘을 제안한다. 연소기 내 압력제어를 위해 질량보존만을 고려한 추진기관의 연소기 내 압력변화 모델에 대하여 고전적인 비례-적분 제어기와 모델의 비선형성을 피드백을 통해 제거하고 이를 선형모델로 대치하는 피드백 선형화 제어기를 설계한다. 또한 과소 팽창된 1차원 노즐 모델에 대한 추력식을 유도한 후, 고전적 선형화 기법을 이용하여 비례-적분 추력제어기를 설계하고, 시뮬레이션을 통하여 성능을 시연한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.42-47
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• 2004

Air-fuel mixing and flame-holding are two important factors that have to be considered in the design of an injection system. Different injection strategies have been proposed with particular concern for rapid air-fuel mixing and flame-holding. Two representative injection techniques can be applied in a supersonic combustor. One of the simplest approaches is a transverse(normal) injection. The cavity flame holder, an integrated fuel injection/flame-holding approach, has been proposed as a new concept for flame holding and air-fuel mixing in a supersonic combustor. This paper describes numerical efforts to characterize the flame-holding and air-fuel mixing process of a model scramjet engine combustor, where hydrogen is injected into a supersonic cross flow and a cavity. The combustion phenomena in a model scramjet engine, which has been experimentally studied at University of Queensland and Australian National University using a free-piston shock tunnel, were observed around the separation region of the transverse injector upstream and the inside cavity. The results show that this flow separation generates recirculation regions which increase air-fuel mixing. Self-ignition occurs in the separation-freestream and cavity-fteestream interfaces.

• 한국전산유체공학회지
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• 제9권3호
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• pp.49-56
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• 2004

A heated and expanded helium is used to pressurize liquid propellants in propellant tanks of propulsion system of liquid propellant launch vehicles. To produce a heated and expanded helium, an hot-gas heat exchanger is used by utilizing heat source from an exhausted gas, which was generated in a gas generator to operate turbine of turbo-pump and dumped out through an exhaust duct of engine. Both experimental and numerical approaches of hot-gas heat exchanger design were conducted in the present study. Experimentally, siliconites - electrical resistance types - were used to simulate the full heat condition instead of an exhausted gas. Cryogenic heat exchangers, which were immersed in a liquid nitrogen pool, were used to feed cryogenic gaseous helium in a hot-gas heat exchanger. Numerical simulation was made using commercially utilized solver - Fluent V.6.0 - to validate experimental results. Helically coiled stainless steel pipe and stainless steel exhausted duct were consisted of tetrahedron unstructured mesh. Helium was a working fluid Inside helical heat coil and regarded as an ideal gas. Realizable k-』 turbulent modeling was adopted to take turbulent mixing effects in consideration. Comparisons between experimental results and numerical solutions are Presented. It is observed that a resulted hot-gas heat exchanger design is reliable based on the comparison of both results.

• 한국추진공학회지
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• 제17권4호
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• pp.43-48
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• 2013

초음속 디퓨져에서 천이구간에 대해서 수치적 기법에 의한 분석을 수행하였다. 수치기법으로는 초음속 디퓨져의 내부유동해석을 위하여 2차원 축대칭 Navier-Stokes equation와 $k-{\epsilon}$ 난류모델을 사용하였으며, 로켓엔진 연소실의 천이 구간의 압력변화에 따라서 디퓨져 내부의 마하수 및 진공챔버의 온도 분포를 비교 검토하였다. 초음속 디퓨져의 작동과정에서 진공챔버 내부에 연소가스가 유입되어지고 이러한 현상에 따라서 진공챔버 내부의 압력 및 온도가 상승하는 결과를 확인하였다. 이러한 유동현상에 따라서 천이과정에서 압력 및 온도 상승을 방지하는 시스템이 필요하다.