• 제목/요약/키워드: Quarter-wave resonator

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연소실에서 1/4파장 공명기의 주파수 동조에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study on Acoustic Tuning of Quarter-Wave Resonators in a Model Combustion Chamber)

  • 박주현;박이선;손채훈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.281-284
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    • 2009
  • 로켓엔진 연소기의 연소 불안정 억제를 위해 연소 상황에서의 1/4파장 공명기의 주파수 동조를 수치적으로 연구하였다. 상온 음향 시험을 통해 도출된 최적 감쇠 조건을 충족시키는 사양의 1/4파장 공명기를 채택하였다. 먼저, 실규모 연소실의 조건을 모사한 모형 연소실에서의 연소장을 수치해석하여 기본 음향파 응답 특성을 분석하였다. 다음으로, 이 연소실에 음향 공명기를 장착하여 공명기 내부 물성치를 예측하였다. 이러한 기본 데이터를 토대로 특정 음향 모드를 감쇠시킬 수 있는 주파수 동조 방안을 연구하였다. 각 공명기 내부의 물성치를 토대로 공명기를 개별 공명기의 최적 동조 길이로 설계할 경우에 충분한 감쇠 성능을 얻을 수 있었다. 설계의 편의를 위해 모든 공명기를 동일길이로 설정한 경우, 길이에 따른 감쇠성능을 비교하여 제시하였다. 이를 토대로 최적의 동조길이를 찾을 수 있었다.

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모형 연소실에서 연소 불안정 억제를 위한 1/4파장 공명기의 동조 방법에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on Quarter-Wave Resonator Tuning for Suppression of Combustion Instability in a Model Combustion Chamber)

  • 박주현;박이선;손채훈
    • 한국추진공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • 로켓 엔진의 연소불안정을 제어하기 위해 연소실에 1/4파장 공명기가 장착된 경우의 음향감쇠 특성을 수치해석적으로 조사하였다. 모형 연소실에서의 연소장을 수치해석하여 기본 음향파 응답특성을 분석하였고, 기존 공명기 설계안을 검토하였다. 다음으로, 이 연소실에 음향공명기를 장착하여 공명기 내부 물성치를 예측하였다. 이를 토대로 음향모드를 감쇠시킬 수 있는 주파수 동조 방안을 연구하였다. 공명기 내부의 물성치를 토대로 각 공명기를 최적 동조 길이로 설계할 경우에 충분한 감쇠 성능을 얻을 수 있었다. 또다른 설계안으로 모든 공명기를 동일 길이로 설계한 경우의 길이에 따른 감쇠성능을 비교하여 제시하였다. 이를 토대로 최적의 동조길이를 찾아낼 수 있었다.

스월 인젝터의 음향학적 감쇄기로서의 백홀에 대한 연구 (Backhole as an Acoustic Damper for the Swirl Injector)

  • 황성하;윤영빈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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    • pp.153-156
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    • 2003
  • 스월 인젝터의 분무특성을 변화시키는 기하학적인 변수인 백홀은 스월 인젝터의 내부유동이나 음향학적인 특성에도 큰 영향을 주게 된다. 백홀이 연소불안정 제거를 위하여 연소실에 부가적으로 부착하는 음향공(Acoustic cavity)과 유사한 역할을 할 수 있는지 알아보기 위하여 백홀을 Helmholtz resonator나 Quarter-wave resonator로 해석하였다. 그 결과 백홀을 가지는 스월 인젝터는 연소실내의 파동과 상쇄될 수 있는 고유주파수를 가지게 될 수 있었다. 또한 이를 위한 설계식을 제시하였다.

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로켓엔진 연소기에서 반파장 공명기의 음향감쇠에 관한 수치적 연구 (Acoustic-Damping Characteristics of Half-Wave Resonator in a Combustion Chamber of Liquid Rocket Engine)

  • 손채훈;박이선
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.9-15
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    • 2005
  • 고성능 연소기에서 주로 채택되는 기체-액체형 동축 분사기의 음향감쇠 효과를 선형 음향해석을 통해 조사하였다. 그러한 형태의 분사기는 반파장 공명기 역할을 수행할 수 있으므로 반파장 공명기와 1/4파장 공명기의 음향감쇠 특성을 비교/조사하였다. 공명기의 음향 감쇠 효과에 있어서 경계흡수계수의 영향과 공명기 길이 효과를 알아보았고, 연소실과 공명기내 유체의 음속 변화를 통해 반파장 공명기의 음향 감쇠 특성을 조사하였다. 계산 결과, 공명기의 최적 동조 길이가 짧고, 공명기내 유체의 음속이 낮은 조건에서 큰 감쇠효과가 나타남을 알 수 있었다. 또한, 경계흡수계수의 감소는 공명기의 동조 길이 범위를 좁게 하였다.

Conceptual design of cryomodules for RAON

  • Kim, Y.;Lee, M.K.;Kim, W.K.;Jang, H.M.;Choi, C.J.;Jo, Y.W.;Kim, H.J.;Jeon, D.
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.15-20
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    • 2014
  • The heavy ion accelerator that will be built in Daejeon, Korea utilizes superconducting cavities operating in 2 K. The cavities are QWR (quarter wave resonator), HWR (half wave resonator), SSR1 (sing spoke resonator1) and SSR2. The main role of the cryomodule is supplying thermal insulation for cryogenic operation of the cavities and maintaining cavities' alignment. Thermal and structural consideration such as thermal load by heat leak and heat generation, cryogenic fluid management, thermal contraction, and so on. This paper describes detailed design considerations and current results have being done including thermal load estimation, cryogenic flow piping, pressure relief system, and so on.

Low beta superconducting cavity system design for HIAF iLinac

  • Mengxin Xu;Yuan He;Shengxue Zhang;Lubei Liu;Tiancai Jiang;Zehua Liang;Tong Liu;Yue Tao;Chunlong Li;Qitong Huang;Fengfeng Wang;Hao Guo;Feng Bai;Xianbo Xu;Shichun Huang;Xiaoli Li;Zhijun Wang;Shenghu Zhang;Jiancheng Yang;Evgeny Zaplatin
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권7호
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    • pp.2466-2473
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    • 2023
  • A superconducting ion-Linac (iLinac), which is supposed to work as the injector in the High Intensity heavy-ion Accelerator Facility project, is under development at the Institute of Modern Physics (IMP), Chinese Academy of Sciences. The iLinac is a superconducting heavy ion linear accelerator approximately 100 meters long and contains 96 superconducting cavities in two types of 17 cyromodules. Two types of superconducting resonators (quarter-wave resonators with a frequency of 81.25 MHz and an optimal beta β = v/c = 0.07 called QWR007 and half-wave resonators with a frequency of 162.5 MHz and an optimal beta β = 0.15 called HWR015) have been investigated. The cavity design included extensive multi-parameter electromagnetic simulations and mechanical analysis, and its results are described in details. The fundamental power coupler and cavity dynamic tuner designs are also presented in this article. The prototypes are under manufacturing and expected to be ready in 2023.

초광대역 모노폴 유전체 공진기 복합체 안테나 설계 (Design of Ultra Wideband Monopole/Dielectric Resonator Antenna)

  • 김종성
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권12호
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    • pp.22-29
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    • 2013
  • 광대역 주파수 범위에 대해서 무지향성 방사 패턴을 나타내는 실린더형 유전체 공진기와 1/4 파장 길이의 모노폴의 결합구조를 제안한다. 모노폴은 저주파 대역에서 동작하고 DR 은 고주파 대역에서 동작하며 모노폴이 DR 에 전계 결합에 의하여 급전기로서 작동한다. 실린더형 DR에서 광대역 동작을 위해서 아래쪽에 직사각 구조로 식각이 이루어진다. 안테나의 크기는 DR 의 내경, 외경 및 높이가 5.8 mm, 11.6 mm 및 6.0 mm 의 크기이며 10 dB 대역폭은 4.7-18.2 GHz 범위의 대역폭을 나타내었다.

음향공 형상 변화에 따른 감쇠 특성 변화 (Damping Characteristic of Resonator according to Geometry Variation)

  • 김재호;박진호;유이상;장지훈;고영성
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.35-38
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    • 2011
  • 본 연구에서는 액체로켓엔진에서 발생되는 고주파 연소불안정 문제를 제어하기 위한 수동제어 장치인 헬름홀쯔 음향공의 형상변화에 따른 음향공의 감쇠 특성에 대하여 연구하였다. 오리피스의 지름과 길이가 일정한 헬름홀쯔 형상 음향공의 지름을 점차 줄여 음향공의 형상이 헬름홀쯔 음향공의 오리피스 지름과 같은 지름을 가진 쿼터웨이브 형상으로 변화 할 때 각 단계별 튜닝되는 음향공의 부피는 작아지지만 그에 따른 음향공의 음향 감쇠 효과는 거의 일정하다는 것을 상온 음향실험과 수치해석을 비교 하면서 그 특성을 확인 하였다.

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Modified Compact Combline Filter Using Planar Parallel Coupled Structure with Extended Rejection Bandwidth

  • Kang, In-Ho;Wang, Kai;Li, Shang MIng
    • 한국항해항만학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.543-552
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    • 2010
  • Modified compact combline bandpass filters are proposed based on the miniaturized quarter-wave transmission line which is composed of the parallel coupled line and lumped capacitors. The electrical length of the parallel coupled line in a resonator, which determines the size of combline bandpass filters, is just $5^{\circ}$ or $7^{\circ}$, resulting in a compact circuit area. The designed combline bandpass filter also has a wide upper stopband by suppressing the spurious passbands, not moving. Measured results of two fabricated filters centered at 400MHz show good agreement with the theoretical predications.

액체로켓 스월인젝터의 음향학적 감쇠기능 (Effect of Swirl Injector with Variable Backhole on Acoustic Damping in Liquid Rocket Engine)

  • 김병선;김동준;윤영빈;한영민;최환석;차은선
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권8호
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    • pp.79-86
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    • 2006
  • 액체로켓엔진에서 고주파 연소불안정을 제어하기 위하여 인젝터 길이 변화를 줄 수 있는 백홀 스월 인젝터를 분석하였다. 음향흡수자로서 백홀 인젝터의 효과를 분석하기위하여 백홀 인젝터는 1/4 파장 공명기로 해석하였다. 이론적 접근과 음향 실험의 결과로부터 가변적 변위를 갖는 백홀 스월 인젝터가 연소실의 불안정 모드를 감소시킴을 알 수 있었다. 실험적으로 감쇠율을 측정하여 감쇠효과를 측정하였다.