• 설비공학논문집
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• 제20권12호
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• pp.781-788
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• 2008

A dynamic model has been developed to simulate dynamic operation of a real double-effect absorption chiller. Dynamic behavior of working fluids in main components was modeled in first-order nonlinear differential equations based on heat and mass balances. Mass transport mechanisms among the main components were modeled by valve throttling, 'U' tube overflow and solution sub-cooling. The nonlinear dynamic equations coupled with the subroutines to calculate thermodynamic properties of working fluids were solved by a numerical method. The dynamic performance of the model was compared with the test data of a commercial medium chiller. The model showed a good agreement with the test data except for the first 5,000 seconds during which different flow rates of the weak solution caused some discrepancy. It was found that the chiller dynamics is governed by the inlet temperatures of the cooling water and the chilled water when the heat input to the chiller is relatively constant.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권1호
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• pp.37-50
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• 2020

A passive containment cooling system (PCCS) has been developed as advanced safety feature for innovative power reactor (iPOWER). Passive systems are inherently less stable than active systems and the PCCS encountered the flashing-induced instability previously identified. The objective of this study is to develop stability maps for flashing-induced instability using MARS (Multi-dimensional Analysis of Reactor Safety) code. Firstly, we conducted a series of sensitivity analysis to see the effects of time step size, nodalization, and alternative MARS user options on the onset of flashing-induced instability. The riser nodalization strongly affects the prediction of flashing in a long riser of the PCCS, while time step size and alternative user options do not. Based on the sensitivity analysis, a standard input and an analysis methodology were set up to develop the stability maps of PCCS. We found out that the calculated equilibrium quality at the exit of the riser as a stability boundary above 5 kW/㎡ was approximately 1.2%, which was in good agreement with Furuya's results. However, in case of a very low heat flux condition, the onset of instability occurred at the lower equilibrium quality. In addition, it was confirmed that inlet throttling reduces the unstable region.

• 한국추진공학회지
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• 제17권4호
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• pp.1-9
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• 2013

능동형 대함 유도탄 기만기의 추진 시스템 요구 조건 및 저장성 액체 이원추진제 로켓 엔진의 적용 가능성을 파악하기 위해 개념 설계를 수행하였다. 이미 미국과 오스트레일리아에서 공동 개발하여 운용 중인 Nulka의 제원을 통해 시스템의 기본적인 무게, 크기 등을 가정하였고, 1,000 N 급 과산화수소/케로신 로켓 엔진과 가압식 추진제 공급 방식으로 추진 시스템을 가정하였다. 이를 바탕으로 최적 궤적을 설계하였고 그 결과를 통해 하부 시스템들의 무게 분포를 예측하고 실현 가능성을 확인하였다. 그 결과, 100초 이상의 운용 시간, 엔진 재점화, 그리고 최대 지상 추력 1,000 N의 경우 최소 35%까지의 추력 제어 성능이 추진 시스템의 요구 조건으로 도출 되었다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제4권3호
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• pp.281-296
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• 2017

The axial-injection end-burning hybrid rocket proposed twenty years ago by the authors recently recaptured the attention of researchers for its virtues such as no ${\zeta}$ (oxidizer to fuel mass ratio) shift during firing and good throttling characteristics. This paper is the first report verifying these virtues using a laboratory scale motor. There are several requirements for realizing this type of hybrid rocket: 1) high fuel filling rate for obtaining an optimal ${\zeta}$; 2) small port intervals for increasing port merging rate; 3) ports arrayed across the entire fuel section. Because these requirements could not be satisfied by common manufacturing methods, no previous researchers have conducted experiments with this kind of hybrid rocket. Recent advances in high accuracy 3D printing now allow for fuel to be produced that meets these three requirements. The fuel grains used in this study were produced by a high precision light polymerized 3D printer. Each grain consisted of an array of 0.3 mm diameter ports for a fuel filling rate of 98% .The authors conducted several firing tests with various oxidizer mass flow rates and chamber pressures, and analysed the results, including ${\zeta}$ history, using a new reconstruction technique. The results show that ${\zeta}$ remains almost constant throughout tests of varying oxidizer mass flow rates, and that regression rate in the axial direction is a nearly linear function of chamber pressure with a pressure exponent of 0.996.

• 한국추진공학회지
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• 제25권3호
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• pp.14-25
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• 2021

개도에 따른 핀틀 분사기의 분무특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 분사조건에 따른 핀틀 분사기의 유량계수를 확인하였으며, 분무 이미지 촬영을 통해 분무각을 측정하였다. 유량계수 측정 결과 바깥쪽 분사기는 실험조건에 걸쳐 유량계수 변화가 크지 않았지만 안쪽 분사기는 유량에 따른 유량계수 변화가 큰 것을 확인하였다. 분무각 측정결과 분무가 완전 발달되는 조건에서는 분무각의 변화가 크지 않았으나 낮은 유량에서 분무가 완전 발달되지 않는 경우가 있었다. 이를 통해 핀틀 분사기의 추력조절 가능성을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권2호
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• pp.60-71
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• 2022

최근 발사체 시장의 저비용·재사용 발사체 개발 움직임은 여러 방향으로 세분화되고 있으며, 그중 하나는 가변추력 엔진 개발이다. 또한, 우주 선진국들은 그 청정성 때문에 차세대 우주발사체 추진제로 메탄을 선택하여 연구개발을 진행하고 있다. 본 연구에서는 이에 기체메탄과 액체산소를 추진제로 사용하는 가변추력 핀틀 분사기를 개발했고, 고압 수류시험과 고압 연소시험을 통해 분무 및 연소 특성을 분석했다. 개발된 가변추력 핀틀 분사기는 이중 슬리브 구조를 가졌으며, 반복적인 상압수류, 고압수류 및 연소시험에서 기밀성과 작동성 등에 문제없음을 확인할 수 있었다. 그러나 목표했던 추력 조절 범위는 연소시험에서 달성치 못하는 등 설계상의 문제점이 발견되어 보완이 필요하다.