본 연구는 케로신-LOX를 추진제로 하는 액체로켓엔진용 스월 동축형 인젝터의 리세스 길이에 따른 분무특성 파악을 목표로 하였다. 리세스 길이에 따른 두 추진제의 내부충돌현상에 의한 ripple의 형성과 감쇠가 인젝터 외부의 분무안정성에 영향을 미치므로 분무특성과 큰 연관성을 가진다. 또한, 리세스 길이가 증가함에 따라 평균액적크기는 증가하였으며, 혼합효율은 증가하다가 최대값에 도달한 후 다시 감소하는 경향성을 보였다.
본 연구에서는 과산화수소 분해 반응을 이용한 초소형 추력기에 대한 성능 평가 실험을 수행하였다. 촉매 베드로는 질량 대 면적 비가 큰 다공성의 세라믹 물질($Isolite^{(R)}$)을 사용하였다. 14%wt의 백금이 촉매로서 촉매 베드에 코팅되었고, 단일추진제로는 85% 과산화수소를 사용하였다. 촉매 베드의 길이와 과산화수소의 가압 압력을 변수로 정하였다. 모든 실험은 콜드 스타트 조건에서 30초간 수행되었다. 매 실험마다 압력을 측정하여 $c^*$ 효율을 계산하였다. 촉매 베드의 길이가 30 mm이고 가압압력이 5.51 bar일 때 95% 이상의 만족스러운 $c^*$ 효율을 보였다.
본 연구에서는 한국의 차세대 중형항공기에 사용될 터보프롭 항공기용 고효율 복합재 프로펠러 블레이드의 설계를 수행하였다. 와류 이론과 블레이드 깃 요소 이론을 활용하여 기본 공력설계 및 성능 해석을 수행하였고 공력설계 결과는 상업용 전산유체해석 프로그램인 ANSYS를 이용한 해석을 통해 확인하였다. 프로펠러 구조 설계 시 카본/에폭시 복합재료가 적용되었으며, 경량화와 구조 안정성 개선을 위하여 스킨-스파-폼 샌드위치 구조 형식를 채택하였다. 제안된 프로펠러 블레이드는 공력 및 구조 해석과 시제품 프로펠러 블레이드의 구조 시험을 통하여 높은 효율과 안전한 구조임이 검토되었다.
비연소성 다이아프램을 장착한 하이브리드 연소기에서 후퇴율 및 연소효율 특성에 관한 연소 실험을 수행하였다. 실험결과 다이아프램을 장착한 경우 후퇴율 및 연소효율이 증가하였으며, 연료포트 직경과 다이아프램 내경의 단차가 클수록 후퇴율 및 연소효율이 증가하였다. 또한 다이아프램으로 인한 연소율 변화를 표현할 수 있는 후퇴율 관계식을 제안하였다.
In this paper, the study was conducted on the subject of the hybrid electric vehicles used by the military, and optimized the propulsion system for fuel economy considering energy supply to the mission equipments. For the analysis of the vehicles, a method based on the geometry and some assumptions was applied with basic vehicle dynamics. The sources of energy supply in the military hybrid electric vehicles are an engine, a battery and an ultra-capacitor. The optimal operation point among an engine, a battery and an ultra-capacitor can be found by minimizing energy consumption of driving power train and mission equipments. In the study, it was possible to find the optimal propulsion system by comparing fuel efficiency of the vehicles during the driving cycle.
Yum, Kevin Koosup;Taskar, Bhushan;Pedersen, Eilif;Steen, Sverre
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제9권4호
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pp.351-372
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2017
Propulsion in waves is a complex physical process that involves interactions between a hull, a propeller, a shaft and a prime mover which is often a diesel engine. Among the relevant components, the diesel engine plays an important role in the overall system dynamics. Therefore, using a proper model for the diesel engine is essential to achieve the reasonable accuracy of the transient simulation of the entire system. In this paper, a simulation model of a propulsion system in waves is presented with emphasis on modeling a two-stroke marine diesel engine: the framework for building such a model and its mathematical descriptions. The models are validated against available measurement data, and a sensitivity analysis for the transient performance of the diesel engine is carried out. Finally, the results of the system simulations under various wave conditions are analyzed to understand the physical processes and compare the efficiency for different cases.
램제트 엔진, 스크램제트 엔진과 같은 극초음속 공기흡입식 추진기관을 지상에서 시험하기 위해서는 극초음속 추진기관이 작동하는 고고도, 고 마하수 환경을 모사해야 한다. 따라서 고압, 고온 환경을 조성하여 고고도 고 마하수 환경을 지상에서 구현해야 한다. 본 논문에는 한국항공우주연구원에서 설계 및 제작한 극초음속 공기 흡입식 추진기관 지상 시험설비의 구성과 특성에 대하여 소개한다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제32권8호
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pp.1278-1284
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2008
Electric propulsion motors are operated from a variable frequency drive, which supplies power to motors at a frequency appropriate to the desired speed. The objective of this study was to evaluate power converters for shipboard applications and to recommend converters that meet lower harmonic distortion levels and torque ripples. Two systems were studied in detail : Cyclo-converters and PWM-converters. Cyclo-converters are the obvious choice where size, weight and efficiency are the most critical issues. However they have a disadvantage in power factor and they produce severe torque ripples in the motor which makes them unacceptable without special systems. PWM-converters produces better motor current waveform and eliminates common mode voltage issues at the motor, but suffers a multiple stages of power conversion and the isolating transformer. Results of this case study show that PWM-converters are more advanced and efficient drives for induction motor of electric propulsion ship.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제10권3호
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pp.94-106
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1986
Since the oil shock of '70s the engine makers have developed new types of diesel engine with low fuel consumption. There is an obvious tendency towards the use of poorer quality fuels, such as the residual oil from chemical processes of refinery. The shaft driving generators is also widely adopted on behalf of the auxiliary diesel engines, which are driving on the expensive diesel oil and have high fuel oil consumption rates, and some mania propulsion diesel engines are equipped with reduction gear systems to get better propulsive efficiency by slower propeller revolutions. The propulsion shafting system equipped with the shaft driving generator or the geared diesel engine shafting system has flexible couplings, and it requires extensive investigations of the torsional vibration and torque fluctuation in order to ensure the acceptable operation range in service. The characteristics of misfiring must be especially examined for the high viscosity fuels to be used. Both torsional vibration and fluctuating torque resulted from misfiring, should be examined for thier effects on the flexible coupling and propulsion shafting system. This paper is to investigate and solve the above mentioned problems which must be predicted on the design-stage of marine propulsion shafting system. A computer program is developed to calculate the indicated diagram, fluctating torque and torsional vibration for both normal and misfiring conditions.
Marine Propulsion shafting system coupled with medium diesel engine forms multi-degree torsional vibration system which consist of many inertia masses such as crank, flywheel, propeller and sometimes gear system is adopted additionally for the purpose of improving propeller's propulsion efficiency or connecting with PTO/PTI. The periodic excitation torques generated by combustion pressure in cylinder and reciprocating masses induce various kinds of vibrations in this shafting system. If the frequency of this excitation torques is equal to the natural frequency of the shafting, the amplitude of the torsional vibration increases steeply and the damage of crankshaft or gears may be occurred by that. This frequency is called critical speed. When making a plan for shafting system, it is important for this frequency to be expected exactly and not to be in commonly used speed. For this reason, this paper introduces the experimental equipment for torsional vibration of marine propulsion shafting system and describes the theoretic and the experimental methods to look for natural frequencies.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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