• 공업화학
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• 제33권6호
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• pp.653-660
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• 2022

In liquid hydrogen storage tanks, tank damage or leakage in the surrounding pipes possess a major risk. Since these tanks store huge amounts of the fluid among all the liquid hydrogen process facilities, there is a high risk of leakage-related accidents. Therefore, in this study, we conducted a risk assessment of liquid hydrogen leakage for a grid-type liquid hydrogen storage tank (lattice-type pressure vessel (LPV): 18 m³) that overcame the low space efficiency of the existing pressure vessel shape. Through a commercially developed three-dimensional computational fluid dynamics program, the geometry of the site, where the liquid hydrogen storage tank will be installed, was obtained and simulations of the leakage scenarios for each situation were performed. From the computational flow analysis results, the pool formation behavior in the event of liquid hydrogen leakage was identified, and the resulting damage range was predicted.

• 한국추진공학회지
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• 제24권6호
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• pp.69-77
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• 2020

액체 핀틀 추력기의 성능해석을 위해 준 일차원 다상 반응유동 해석코드를 개발하였다. 해석코드의 주요모델로서 다상 유동장, 액적의 기화, 다상 연소, 액체 막냉각 등의 모델들을 적용하였다. 액적기화 모델은 Abramzon의 기화모델을 적용하였으며 연소 모델은 flamelet 모델을 적용하였다. 막냉각 효과는 Shine의 모델을 적용하였다. 각 모델을 사용하여 산소-질소의 Sod shock 튜브, n-decane 액적기화, 케로신 다상연소, 막냉각 길이를 계산하여 선행 연구자의 결과와 비교 검증하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제4권2호
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• pp.6-11
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• 2000

고압의 불활성 기체를 이용하여 엔진에 추진제를 공급하는 액체로켓의 경우, 추진제 탱크의 압력은 정상연소상태의 연소압을 기준으로 하여 설계한다. 그러나 연소초기의 연소실 압력은 대기압 상태이므로 과도한 유량이 공급되어 이로 인해 hard-start가 발생하며, 최악의 경우 엔진의 파손을 가져온다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하고 안정된 연소를 위하여 개선된 추진제 공급시스템을 제안하며, 이는 실제 연소실험을 통해 그 성능을 규명하였다. 이 공급시스템은 연소초기의 급격한 연소실압의 상승을 막기 위하여 추진제를 예연소단계와 주연소단계의 2단계로 공급하며, 연소초기 및 연소 중의 일정한 유량공급을 위해 Cavitating Venturi를 사용하는 시스템이다. 설계 유량보다 적은 양의 추진제를 먼저 공급하여 연소압이 일정수준에 달하도록 예연소압을 형성하게 하는 방법이다. 또한, Cavitating Venturi는 오직 공급압에 의해서만 유량이 결정되며, 출구 압에 영향을 받지 않으므로 연소초기는 물론이고, 연소 중 이상연소에 의해 연소압이 떨어져도 설계치 이상의 유량이 공급되지 않는다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제47권1호
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• pp.135-138
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• 2015

A new correlation predicting the idealized critical mass-flow rates of water for subcooled and saturated liquid water including two-phase water flow was developed for a wide range of upstream stagnation pressures (e.g., 0.5-20.0 MPa). A choking correction factor dependent on the upstream stagnation pressure and subcooled temperature was introduced into a new correlation, and its values were suggested to satisfy the idealized nozzle data within 10% error ranges. The suggested correlation will be instructive and helpful for related studies and/or engineering works.

• 설비공학논문집
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• 제18권1호
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• pp.24-30
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• 2006

Three liquid cooling heat exchangers for cooling of telecommunication equipment were designed and their cooling performances were tested. The liquid cooling heat exchangers had twelve rectangular channels $(5\times3 mm)$ with different flow paths of 1, 4, and 12. Silicon rubber heaters were used to provide heat flux to the test section. Heat input was varied from 75 to 400 W, while flow rate and inlet temperature of working fluid were altered from 1.2 to 4.0 liter/fin and from 15 to 3$30^{\circ}C$, respectively. The 4-path heat exchanger showed lower and more uniform average inner temperatures between heaters and the surface of heat exchanger than those of the others. To obtain optimal distribution of working fluid to each channels of liquid cooling heat exchangers, 2-3-2 and 4-3 type tube distributors were designed, and their distribution performances of working fluid were numerically and experimentally investigated. The distributor of the 2-3-2 type showed superior distribution performance compared with those of the 4-3 type distributor.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권9호
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• pp.688-698
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• 2009

Using the multi-dimensional, multi-phase, nonisothermal Polymer Electrolyte Fuel Cell (PEFC) model presented in Part I, the effects of land/channel flow-field on temperature and liquid saturation distributions inside PEFCs are investigated in Part II. The focus is placed on exploring the coupled water transport and heat transfer phenomena within the nonisothermal and two-phase zone existing in the diffusion media (DM) of PEFCs. Numerical simulations are performed varying the land and channel widths and simulation results reveal that the water profile and temperature rise inside PEFCs are considerably altered by changing the land and channel widths, which indicates that oxygen supply and heat removal from the channel to the land regions and liquid water removal from the land toward the gas channels are key factors in determining the water and temperature distributions inside PEFCs. In addition, the adverse liquid saturation gradient along the thru-plane direction is predicted near the land regions by the numerical model, which is due to the vapor-phase diffusion driven by the temperature gradient in the nonisothermal two-phase DM where water evaporates at the hotter catalyst layer, diffuses as a vapor form and then condenses on the cooler land region. Therefore, the vapor phase diffusion exacerbates DM flooding near the land region, while it alleviates DM flooding near the gas channel.

• 한국가스학회지
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• 제13권4호
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• pp.1-7
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• 2009

최근 연료경제성 및 강화되는 배출가스 규제를 만족하기 위하여 대체연료의 하나인 LPG에 대한 수요가 증가하고 있다. 현재 LPG 차량에 적용되고 있는 제3세대 LPG 연료공급방식인 LPLi(Liquid Phase LPG Injection) 시스템은 가솔린 차량과 비교하여 배출가스는 적게 배출하면서 동등한 출력을 낼 수 있게 하는 핵심 기술이다. LPG 연료를 고압의 액상 상태로 공급하기 위해서는 LPG 펌프가 필요하다. 연료펌프의 성능을 저하 시킬 수 있는 연료 내 불순물을 제거하기 위하여 연료펌프에는 연료필터가 장착되어 있으며 장착되는 연료필터의 종류에 따라서 연료펌프의 성능도 변하게 된다. 본 연구에서는 임펠라 방식을 채택한 LPG 연료펌프에서 극세사, 이중메쉬, 외장형 필터의 세 가지 필터에서 부하별 토출성능 및 효율을 파악하였으며 온도 변화에 따른 펌프유량 변화를 측정하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권11호
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• pp.1618-1629
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• 2003

The effects of the interaction between flow field and heat transfer caused by the longitudinal vortices are experimentally investigated using a five hole probe and a transient liquid crystal technique. The test facility consists of a wind tunnel with vortex generators protruding from a bottom surface and a mesh heater. In order to control the strength of the longitudinal vortices, the angle of attack of vortex generators used in the present experiment is 20$^{\circ}$, and the spacing between the vortex generators is 25mm. The height and cord length of the vortex generator is 20mm and 50mm, respectively. Three-component mean velocity measurements are made using a f-hole probe system, and the surface temperature distribution is measured by the hue capturing method using a transient liquid crystal technique. The transient liquid crystal technique in measuring heat transfer has become one of the most effective ways in determining the full surface distributions of heat transfer coefficients. The key point of this technique is to convert the inlet flow temperature into an exponential temperature profile using the mesh heater set up in the wind tunnel. The conclusions obtained in the present experiment are as follows: The two maximum heat transfer values exist over the whole domain, and as the longitudinal vortices move to the farther downstream region, these peak values show the decreasing trends. These trends are also observed in the experimental results of other researchers to have used the uniform heat flux method.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.29-33
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• 2009

30톤급 가스발생기 개발 경험에서 습득된 기술을 바탕으로 75 톤급 액체로켓용 가스발생기를 개발하기 위한 소형연소시험장 개량이 이루어졌다. 개량된 시험설비는 75톤급 가스발생기 개발에 활용될 예정이며, 이를 통해 획득한 자료와 개발된 시험평가 절차와 기법을 토대로 고성능 로켓엔진 개발과 실물형 시험평가 설비 개선에 활용될 것이다. 본 논문에서는 75톤급 가스발생기 개발을 위해 개량된 시험설비와 수류시험 결과를 제시한다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.267-274
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• 2009

아음속 영역의 대류에 평행하게 압력형 스월 제트를 분사시켜 액막 분열 및 액적 크기와 분포를 실험적으로 측정하였다. 대류로 인한 거시적과 미시적인 분무 특성의 영향을 제트 $We_{\iota}$수와 기상에 대한 액상의 운동량 비를 사용하여 광학적인 방법으로 측정하였다. 낮은 제트 $We_{\iota}$수일 때는 제트의 원심력 부족으로 인해 액막을 형성하지 못하고 Rayleigh 제트 분열을 하게 된다. 높은 $We_{\iota}$수에서는 거시적인 분무 특성은 대류의 영향을 거의 받지 않지만 미시적인 분무 특성은 운동량 비가 높을수록 2차 미립화 과정을 통해 대류의 영향을 많이 받았다. 대류는 제트의 분열을 촉진시키고 스월 제트의 분무 특성을 향상하는 것으로 관찰되었다.