• Journal of Ship and Ocean Technology
• /
• 제8권1호
• /
• pp.42-50
• /
• 2004

In these ten years, the cavitation and erosion phenomena in the rudder have been increased for high-speed container ships. The cavitation in the rudder blades which is injurious to rudder efficiency is mainly caused by the main flow with a large angle of attack induced by propellers, and the erosion which occurs as a result of repeated blows by shock wave that cavitation collapse may produce was observed in the gap legion of the rudder. However, gap cavitation is not prone to occur in model experiments because of low Reynolds number. So, the viscous effect should be considered for solving the flow of the narrow gap. In order to predict the cavitation phenomena and to improve the performance of the rudder, the analysis of the viscous flow in the rudder gap is positively necessary. In this study, numerical calculation for the solution of the RANS equation is applied to the two-dimensional flow around the rudder gap including horn part and pintle part. The velocity and pressure field are numerically acquired according to Reynolds number and the case that the round bar is installed in the gap is analyzed. For reduced the acceleration that pressure drop can be highly restrained numerically and in model experiment, the cavitation bubbles can be reduced.

• 한국추진공학회지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.15-20
• /
• 2013

Graphite는 고온/고압의 가스가 추진기관 내의 구동장치에 유입되지 않게 기밀 소재로 사용되며, 마모 과정에서 윤활막을 형성하여 구조물 안에서 윤활과 기밀을 돕는다. 본 연구는 기밀 소재로 사용되는 Graphite의 고온 마모 시험을 통해 고온 마모 특성을 평가하였다. 고밀도 Graphite (HK-6)에 대하여 실제 작동환경에 기초 한 온도, 미끄럼 속도, 접촉 하중 조건에 따른 마모 특성을 평가 및 고찰하였다. 마모 표면 관찰을 통해 마모 메카니즘을 파악하고 고온 마모 특성을 통하여 최적화된 작동 환경 조건에 대하여 제안 하였다. 결과적으로, 상온에서 보다 고온 환경에서 윤활막 형성에 유리 하여 마찰 계수가 비교적 낮게 나타나는 것을 알 수 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
• /
• pp.67-71
• /
• 2008

추력조정이 유연한 차세대 고체추진기관 그리고 위성제어용 차세대 비냉각 액체엔진 소형추력기는 $2500^{\circ}C$급의 가혹한 작동조건에서 비삭마, 내열 내산화와 같은 내구성을 가진 내열부품을 요구하고 있다. 본 연구에서는 차세대 추진기관의 작동조건을 제시하고 그에 맞는 내열부품의 국내외 기술현황을 조사하였다. 또한 레늄(Re)을 기본으로하는, 고체 및 액체추진기관에 동시 적용이 가능한 $2500^{\circ}C$급 초고온 장수명 추력기(thruster) 내열부품의 국내연구 필요성과 방향을 제시하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.167-174
• /
• 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 고체추진기관의 압력 및 추력 제어 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 질량보존만을 고려한 추진기관의 연소기 내 압력변화 모델에 대하여 고전적인 비례-적분 제어기와 모델의 비선형성을 피드백을 통해 제거하고 이를 선형모델로 대치하는 피드백 선형화 제어기를 설계하고, 압력제어모델의 추력계산식을 얻어내어 추력제어모델을 제시한다. 운용점에 대해 선형화하여 비례-적분 제어기를 설계하고, 시뮬레이션을 통하여 모델의 성능을 분석한다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.12-18
• /
• 2021

본 연구에서는 추력 제어용 추진제 조성 개발을 위해 고 압력지수 추진제를 만들고자 하였다. 프리폴리머로 PCP를 사용하며 니트라민 계열의 산화제인 HMX와 HNIW 기반 추진제를 제조하여 각각의 연소특성을 비교하였다. HMX에 비해 HNIW가 추진제의 연소속도, 비추력 그리고 화염온도에 큰 영향을 준다는 것을 알았다. 또한, AP를 조 산화제로 사용할 경우, 추진제의 연소속도, 비추력 및 화염온도는 미세 AP 함량, 총 고체 함량 그리고 가소제 양이 증가할수록 병행 상승하였으나, 압력지수는 오히려 낮게 나타났다. 그리고, 여러 압력 구간에서 온도에 따른 연소특성 변화를 알아보기 위해 150 psia부터 2,500 psia사이 구간에 대해 PCP/Nitramine/AP 추진제의 연소속도에 대한 온도 민감도를 측정하였다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.44-53
• /
• 2022

추력조절이 가능한 고체추진기관에서 감압률은 추력중단 성능에 가장 큰 영향을 미치는 인자이다. 본 연구에서는 몇 종류의 추진기관에서 구현 가능한 감압률의 범위를 파악하였으며 이를 통하여 추진기관 감압률에 미치는 주요 인자를 도출하였다. 추진제에 대한 소화특성 파악뿐만 아니라 추진기관의 목표성능을 만족할 수 있는 감압률을 파악하는 것이 실제 추력조절 시스템 설계에 중요하며 본 연구에서와 같은 감압률 모델획득 방법론은 추력중단이 필요한 고체추진기관 설계에 적용 가능할 것으로 판단된다.

• 한국분무공학회지
• /
• 제3권3호
• /
• pp.33-41
• /
• 1998

In recently, a study on the lean combustion is investigated intensively, because it is expected that this method may decrease the harmful exhaust gas and improve fuel economy in gasoline engine. The problems of lean combustion system in gasoline engine are ignition difficulty, misfire and instability of combustion. The investigation on the optimization of fuel metering and the control of mixing gas flow may be critical to improve the performance of lean combustion. In the fuel injection gasoline engine, the formation of mixture influences strongly on the engine performance such that the importance of fuel metering system becomes apparent. First of all, a study on the fuel breakup characteristics of gasoline fuel injector was carried out in this paper. Fuel injectors are pintle and 4hole-2spray type. The purpose of this study is to clarify the atomization mechanism of spray injected into atomosphere field through electronic controlled-fuel injectors, and to analyze spray characteristics such as drop size distribution and mean drop diameter produced at fuel injector. In this paper, the spray development is observed by taking photograps using 80mm still-camera system, and drop sizes are measured by PMAS. From these experiment, spray pattern injected from gasoline fuel injectors was investigated clearly. Also, it was found that SMD and drop size distribution of injected fuel spray from gasoline fuel injectors.

• 한국추진공학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.18-25
• /
• 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.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제47권2호
• /
• pp.113-121
• /
• 2010

Recently, as container ships become larger and faster, rudder cavitations are more frequently observed near the gap between the horn and rudder plates of the ships to cause serious damages to the rudder surface of the ship. The authors already have suggested through a series of model experiments and numerical computations that employment of an appropriate blocking device for gap flow may retard the gap cavitation. For examples, a cam device installed near the outer edges of the vertical gap or a water-injection device combined with a pair of half-round bars installed inside the gap can considerably reduce the gap cavitation. However, it is also found that effective blocking of the flow through the vertical gap results in growth of the cavitation near the horizontal gap instead. In the present study, effectiveness of the simultaneous blocking of the flow through the horizontal and vertical gaps of a horn type rudder in minimizing the damage by gap cavitation is studied. Additional blocking disks are inserted inside the horizontal gaps on the top and bottom of the pintle block and numerical computations are carried out to confirm the combined effect of the blocking devices.

• 한국추진공학회지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.95-100
• /
• 2013

동적 기밀구조에 사용되는 고체윤활재의 선택에 있어 중요 설계 변수들은 기밀성, 내마멸성, 윤활막의 형성 등이 있다. 본 연구에서 그라파이트의 고체유할 특성에 영향을 미치는 영향인자들이 분석되었고 다양한 시험 조건들에 대하여 발생하는 마모거동이 왕복동 마모시험으로부터 얻은 결과들과 비교되었다. 또한 윤활 막들의 생성에 대한 최적조건들이 그라파이트 소재의 특성들을 평가하기 위하여 조사되었다. 마멸입자의 생성, 윤활 막의 생성, 윤활 막의 소멸의 과정을 반복하는 과정이 마모 깊이의 변화와 통하여 마모 메커니즘을 평가하였다. 따라서 그라파이트 씰의 윤활막은 마모된 표면위에 마모 입자들의 응착에 의해 발생한 윤활막이 발생되었고 이는 마모특성에 매우 유용하였다.