Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.38
no.3
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pp.246-252
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2014
This study is on the development of 150PS inboard type of compact water jet propulsion system. The water jet is composed of intake, impeller, diffuser, reverse bucket and main shaft. Components of water jet have been manufactured through precision processing after sand casting. Development of water jet propelled engine has been finally completed by processes which are design, production and inspection on each component. The water jet performance characteristics show that 0.29 m3/s of maximum flow rate and 37 m/s of flow velocity have been secured in the ground test pool. Field test was performed by 21ft test ship that water jet propulsion equipment developed in this study was installed. As a result, the weight of hull, engine and other parts of the ship has been almost 1.2 ton and 45 km/h of maximum sailing speed has been recorded with 3700 rpm of engine in the domestic coast test.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.35
no.9
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pp.903-913
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2011
A numerical study is carried out to analyze the steady three-dimensional turbulent flow through cylindrical and fan-shaped holes and the film cooling of these holes at low and high blowing ratios. Compressible Reynoldsaveraged Navier-Stokes equations and the energy equation are solved using a finite-volume-based solver, and a shearstress transport model is used as the turbulence closure. The effects of the compound angle, pitch to diameter ratio, and lateral expansion angle of the hole on the film-cooling effectiveness are evaluated by the film-cooling effectiveness. It is observed that the compound angle of the hole enhances the film performance for the cylindrical hole, and a small hole pitch induces interactions between the coolants from the adjacent holes, thus reducing the film-cooling performance.
Jeon, Jun Su;Kim, Wan Chan;Yeoun, Hae In;Kim, Min Sang;Ko, Young Sung;Han, Young Min
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.38
no.4
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pp.279-288
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2014
Second throat supersonic exhaust diffusers (STEDs) were designed to simulate high-altitude conditions according to the normal-shock model. Experimental studies were performed on the STEDs to investigate how performance characteristics varied with the length and diameter of the STED using high-pressure nitrogen gas. The variation in performance due to length indicated that the performance of the STED could be very slightly improved by adjusting the diffuser inlet length ($L_d$), and it could be significantly improved by optimizing the second throat length ratio ($L_{st}/D_{st}$) and the divergence length ($L_s$). The starting and vacuum chamber pressures exhibited the highest level of performance near ($A_d/A_{st}$) of the design point.
The performance of small-size impellers with ruled surfaces was investigated for flank milling over a wide speed range, using computational fluid dynamics analyses and gas bench tests. An impeller with a ruled surface was designed, manufactured, and tested to evaluate the effects of blade loading, the backsweep angle, and the relative velocity distribution on the compressor performance. The simulations and tests were completed using the same compressor cover with identical inlet and outlet channels to accurately compare the performance of the abovementioned impeller with a commercial impeller containing sculptured blades. Both impellers have the same number of blades, number of splitters, and shroud meridional profiles. The backsweep angles of the blades on the ruled impeller were selected to work with the same pinched diffuser as for a sculptured impeller. The inlet-to-exit relative velocity diffusion ratio and the blade loading were provided to maximize the flow rate and to minimize the surge flow rate. The design flow rate, rpm, were selected same for both impellers. Test results showed that for the compressor stage with a ruled impeller, the efficiency was increased by 0.32% with an extended surge margin without a reduction in the pressure ratio as compared to the impeller with the sculptured design. It was concluded that an increased relative velocity diffusion coupled with a large backsweep angle was an effective way to improve the compressor stage efficiency. Additionally, an appropriate blade loading distribution was important for achieving a wide operating range and higher efficiency.
Lee, Yong Kab;Park, In Hyung;Shin, Jae Hyok;Kim, Sung;Lee, Kyoung Yong;Choi, Young Seok
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.39
no.10
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pp.831-842
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2015
An optimization process was developed to improve mixed-flow pump performance. The optimization process was combined with CFX (a computational fluid dynamics (CFD) code) and HEEDS (an optimization code). CFX is a widely used CFD software for turbo machinery, whereas HEEDS, which uses the SHERPA algorithm, is a newly introduced optimization code. HEEDS can use a large number of optimization variables; thus, it is possible to effectively consider interaction effects. In this paper, an impeller model, which is already optimized with design of experiments (DOE), is used as the base model. The optimization process developed in this paper shows an improved design within an acceptable timeframe.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.21
no.9
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pp.610-616
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2020
This study conducted joint research with the Navy logistics command ship technology research institute to resolve the occurrence of naval vessel's high-temperature warning and equipment shutdown caused by VRTU overheating during summer operation and the dispatch of troops to equatorial regions. The cooling effect was checked according to the installation of a thermoelectric device cooling system, and heat flow and heat transfer characteristics inside VRTU was analyzed using Computational Fluid Dynamics. In addition, the temperature distribution inside the engine room was assessed through interpretation, and the optimal installation location to prevent VRTU overheating was identified. As a result, the average volume temperature inside the VRTU decreased by approximately 10 ℃ with the installation of the cooling system, and the fan installed in the cooling system made the heat circulation smooth, enhancing the cooling effect. The inside of the engine room showed a high-temperature distribution at the top of the engine room, and the end of the HVAC duct diffuser showed the lowest temperature distribution.
This study was conducted to investigate the possibility of utilizing various types of nozzles and gas-liquid mixers to increase the dissolution rate of plasma gas containing ozone generated in a dielectric barrier plasma reactor. After selecting the air atomizing nozzle with the highest gas dissolution rate among the 13 types of test equipment, we investigated the influence of the operating factors on the air atomizing nozzle to determine the optimal plasma gas dissolution method. The gas dissolution rate was measured by a simple and indirect method, specifically, the measurement of KLa instead of direct measurement of ozone concentration, which requires a longer analysis time. The results showed that the KLa value of the simple mix of air and water was $0.372min^{-1}$, Which is 1.44 times higher than that ($0.258min^{-1}$) of gas emitted from a normal diffuser. Among the nozzles of the same type, the KLa value was highest for the nozzle having the smallest orifice diameter. Among the 13 types of devices tested, the nozzle with highest KLa value was the M22M nozzle, which is a gas-liquid spray nozzle. The relationship between water circulation flow rate and KLa value in the experimental range was linear. The air supply flow rate and KLa value showed a parabolic-type correlation, while the optimum air supply flow rate for the water circulation flow rate of 1.8 L / min is 1.38 times.
We investigated the effect of $CO_2$ exposure on the reproductive process of chameleon goby Tridentiger trigonocephalus. Rearing aquaria were exposed for 90 days to $CO_2$ gas through diffuser connected with pH controller maintaining at pH 7.2 ($156.31{\pm}7.90ppm$) in low treatment, and at pH 6.5 ($274.17{\pm}6.51ppm$) in high treatment. $CO_2$ treatment had no significant effects on survival rates although the value was decreased compared to the controls. In female fish, $CO_2$ treatment had no significant effects on gonadosomatic index (GSI), hepatosomatic index (HSI) and condition factor (CF). However, high $CO_2$ treatment decreased HSI and CF in males significantly compared to the controls (P<0.05). The spawning occurrence was 6 times in the low level $CO_2$ treatment, and 4 times in the high level $CO_2$ treatment although only once in the controls. For the histological observations, there was no significant difference in $CO_2$ treatments. However, in male fish, $CO_2$ treatment delayed the formation of sperm from spermatid compared to controls. These results suggest $CO_2$ may disrupt reproductive process by delaying gametogenesis in chameleon goby and it was more sensitive in males.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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2006.05a
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pp.75-76
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2006
LCD-BLU (Liquid Crystal Display - Back Light Unit) is one of kernel parts of LCD unit and it consists of several optical sheets(such as prism, diffuser and protector sheets), LCP (Light Guide Plate), light source (CCFL or LED) and mold frame. The LGP of LCD-BLU is usually manufactured by forming numerous dots with $50{\sim}200{\mu}m$ in diameter on it by erosion method. But the surface of the erosion dots of LGP is very rough due to the characteristics of the erosion process during the mold fabrication, so that its light loss is high along with the dispersion of light into the surface. Accordingly, there is a limit in raising the luminance of LCD-BLU. In order to overcome the limit of current dot patterned LGP, optical pattern design with $50{\mu}m$ micro-lens was applied in the present study. Especially, the negative and positive micro-lens pattern fabricated by modified LiGA with thermal reflow process was applied to the optical design of LGP. The attention was paid to the effects of different pattern conditions to the brightness distribution of BLU with micro-lens patterned LGP. Finally, negative micro-lens patterned LGP showed superior results to the one made by positive in average luminance.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.34
no.4
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pp.42-52
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1997
The basic principle of underwater ram-jet as a unique marine propulsion concept showing vary high cruise speed range(e. g. 80-100 knots) is the thrust production by the transfer of the potential energy of compressed gas to the operating liquid through kinetic mixing process. This paper is aimed to investigate the propulsive efficiency of the nozzle flow in underwater ram-jet at the speed of 80 knots for the buried type vessel. The basic assumption of the theoretical analysis is that mixture of water and air can be treated as incompressible gas. For an optimized nozzle configuration obtained from the performance analysis, preliminary data for performance evaluation are obtained and effects of nozzle inner wall friction, ambient temperature, ambient pressure, water density, gas velocity, bubble radius, flow velocity, diffuser area ratio, mass flow ratio and water velocity gradient are investigated.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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