• 제목/요약/키워드: Propulsion Nozzle

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절삭 노즐 적용 추진기관의 추력 손실 (Thrust Loss of Propulsion System with Scarfed Nozzle)

  • 이정섭;박재범;이상연
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.1108-1111
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    • 2017
  • 무기체계 운용 방식으로 인해 추진기관의 노즐이 축방향과 일정한 각도를 갖게 될 경우 노즐 출구 형상이 전체 외형의 형상에 부합되도록 설계하기 위해서 절삭을 하게 되는 경우가 발생하게 된다. 이러한 절삭 노즐의 경우 비절삭 노즐에 비해 필연적으로 추력 손실이 발생하게 된다. 설계 단계에서 이러한 추력 손실을 모사하기 위해서는 유동해석을 통한 계산이 필요하며, 해석을 통해 계산한 추력 손실을 검증하기 위해 연소시험을 수행하였다. 절삭 노즐과 비절삭 노즐을 비교시험한 결과 유동해석을 통해 계산한 추력 손실은 약 16.6%이며 시험에서 도출된 추력 손실은 약 15.0%로 나타남을 확인하였다.

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Flow Dynamics of Gas Turbine Swirl Nozzle

  • Moriai, Hideki;Fujimoto, Yohei;Miyake, Yoshiaki
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.63-65
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    • 2008
  • CFD cold-flow analysis results of the air-blast swirl nozzle for the small aircraft engine combustor are shown. Two major recirculation zones are observed near the nozzle. The centerline recirculation zone velocity profile of CFD is compared with the experimental results.

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초음속 2단 벨노즐(SDBN)을 통하는 유동특성에 관한 연구 (A Study of The Flow Characteristics through a Supersonic Dual Bell Nozzle)

  • 김희동;구병수
    • 한국추진공학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.70-77
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    • 2000
  • 초음속 2단벨노즐(SDBN)은 종래의 축소확대형 초음속 노즐의 벽면에 변곡점을 설치하여, 비행체의 고도에 따른 노즐내부의 유동특성을 조절하기 위한 새로운 개념의 추진노즐이다. 본 연구에서는 이러한 SDBN의 유용성과 유동특성을 조사하기 위하여 축대칭 Navier-Stokes 방정식을 유한체적법으로 수치계산하였다. 본 연구의 결과로부터 SDBN의 Base 노즐의 길이는 SDBN 내부에서 발생하는 충격파 시스템에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 노즐 유동의 박리위치가 변곡점에 고착되는 넓은 범위의 압력비가 존재한다는 것을 알았다. 또 SDBN의 최대추력은 노즐출구에서 유동이 적정팽창 상태일 때 발생한다는 것을 알았다.

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공기 부상방식 이송시스템의 추진 노즐 배치방법에 따른 웨이퍼 이송 속도 평가 (Evaluation of a Wafer Transportation Speed for Propulsion Nozzle Array on Air Levitation System)

  • 황영규;문인호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제30권4호
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    • pp.306-313
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    • 2006
  • Automated material handling system is being used as a method to reduce manufacturing cost in the semiconductor and flat panel displays (FPDs) manufacturing process. Those are considering switch-over from the traditional cassette system to single-substrate transfer system to reduce raw materials of stocks in the processing line. In the present study, the wafer transportation speed has been evaluated by numerical and experimental method for three propulsion nozzle array (face, front, rear) in an air levitation system. Test facility for 300 mm wafer was equipped with two control tracks and a transfer track of 1,500mm length. The diameter of propulsion nozzle is 0.8mm and air velocity of wafer propulsion is $50\sim150m/s$. We found that the experimental results of the wafer transportation speed were well agreed with the numerical ones. Namely, the predicted values of the maximum wafer transportation speed are higher than those values of experimental data by 16% and the numerical result of the mean wafer transportation speed is higher than the experimental result within 20%.

다발 노즐을 사용한 추력 발생 제어에 관한 수치적 연구 (A Numerical Analysis of Thrust Development and Control using Multi-Nozzle)

  • 박형주;성홍계
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.288-291
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    • 2010
  • 다발 노즐을 사용한 원통형 비행체의 추력 방향 제어에 대해 수치적으로 연구하였다. 밸브의 개폐를 이용하여 노즐 유량을 조절하고 다수의 경사 노즐을 배열하여 추력을 조정하는 시스템을 고려한 3차원 유동 해석을 수행하여 경사 노즐의 작동 특성을 관찰하였으며, 질량 유량에 따른 다발 노즐의 분력의 크기, 추력 및 모멘트 크기를 제시하였다.

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핀틀을 적용한 듀얼 벨 노즐의 유동 특성 (Flow Characteristics of Dual Bell Nozzle with Pintle)

  • 김정훈;허준영;하동성
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.379-382
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    • 2017
  • 핀틀을 적용한 듀얼 벨 노즐의 유동해석을 통해 유동 특성을 조사하였다. 동일한 조건의 핀틀-벨 노즐과 추력계수 및 추력을 비교하였고, 핀틀 스트로크에 따른 차이를 조사하였다. 스트로크 0 mm에서는 듀얼 벨 노즐의 추력이 벨 노즐보다 약 13.18% 높았고, 핀틀이 후진했을 때는 벨 노즐과 유사하였다. 스트로크에 따른 팽창비 변화는 박리와 천이를 통해 고도 보정을 수행하는 듀얼 벨 노즐에게 더 유리한 것으로 판단된다.

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Development of Electrospray Micro Thruster with Super-Hydrophobic PTFE Surface Nozzle Treated by Ar and Oxygen Ion Beam

  • Lee, Y.J.;Byun, D.Y.;Si, Bui Quang Tran;Kim, S.H.;Park, B.H.;Yu, M.J.;Kim, M.Y.
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.877-880
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    • 2008
  • In this article, in order to fabricate polymer based electrospray device with super hydrophobic nozzle we use PTFE(polyfluorotetraethylene) plate and PMMA(polymethylmethacrylate). To obtain the super hydrophobic surface nozzle, PTFE surface is treated by argon and oxygen plasma treatment process. And evaluate the treated surface, perform measuring contact angle, SEM(Scanning Electron Microscope) and AFM(Atomic Force Microscope). We compare the performance of the super hydrophobic PTFE surface nozzle with raw PTFE and PMMA surface nozzle. For the ion beam treated PTFE nozzle, the liquid doesn't overflow and it keeps initial position and meniscus shape. From these results, we expect in cease of superhydrophobic surface nozzle jetting becomes more stable and repeatable.

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압력과 산화몰분율이 그라이트 목삽입재의 삭마율에 미치는 영향 (The Effect of Pressure and Oxidation Mole Fraction on Ablation Rate of Graphite for Nozzle Throat Insert)

  • 함희철;강윤구
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.8-15
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    • 2014
  • 고체 로켓 추진기관의 노즐목 삽입재에 적용하는 그라파이트의 삭마율 특성을 분석하였다. 지상연소시험은 3종류의 일반적인 노즐형태를 갖는 추진기관을 사용하여 수행하였다. 즉, De-Laval 형태, 토출관 형태, 내삽 형태이다. 13종류의 서로 다른 형상의 추진기관에 다양한 추진제를 적용하였고, 노즐목 위치에 그라파이트를 적용하여 총 37회의 연소시험을 수행하였다. 분석결과 그라파이트의 삭마율은 연소실 평균압력이 상승함에 따라, 산화몰분율이 증가함에 따라 증가함을 알 수 있다.

추력이 최적화된 노즐의 초음속 유동에 대한 노즐벽 초기 및 출구각도의 영향 (Effect of Nozzle Initial and Exit Wall Angles on Supersonic Flow Field in a Thrust Optimized Nozzle)

  • 전태준;박태선
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.1-13
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    • 2021
  • 추력이 최적화된 노즐의 초음속 유동장에 대한 노즐벽면각도의 영향이 수치해석적으로 조사되었다. 30톤급 로켓엔진의 연소기와 작동조건이 최적노즐형상을 조사하기 위하여 선택되었다. 연소생성물의 노즐유동은 케로신-액체산소의 이동평형계산에 의해서 구현되었다. 노즐벽면 각도의 변화는 내부충격파 및 2차 충격파의 발달형태를 다르게 유도하였다. 내부충격파가 노즐출구에서 특정위치에 있을 때 최적노즐이 얻어졌다. 최적노즐에 대한 노즐벽면 각도들은 충격파를 고려하지 않고 얻어진 최적노즐 형상과 매우 유사하게 얻어졌다.

A Study on the Nozzle-Rotor Interactions of Partial Admission Supersonic Turbines

  • Seong, Young-sik;Han, Seong-hoon;Kim, Kui-soon;Park, Chang-kyu
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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    • pp.391-397
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    • 2004
  • The performance characteristics of partial admission supersonic turbines are analyzed by using the commercial CFD program FLUENT6.0. The governing equations were discretized with Euler implicit method in time and 2nd-order upwind scheme of FVM in space. The k-$\varepsilon$ turbulence model was utilized to describe the turbulent flow field. In order to investigate the nozzle--rotor interactions and the effect of partial admission, the flows in supersonic turbine rotor cascades with a nozzle are computed. Extensive computations of partial admission supersonic turbines provide the shock structures and flow patterns in the nozzle and rotor. It is clearly shown that the nozzle flow is highly affected by the shocks or expansion waves propagated from the rotor leading edge. And the rotor flow is also affected by the shocks or wakes originated from the nozzle.

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