• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.329-334
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• 2007

초음속 제트 마하수 1.07부터 1.2 범위에서 축대칭 제트 스크리치 톤을 해석하였다. 축대칭 모드는 낮은 마하수 축대칭 제트의 지배적인 스크리치 톤 모드이다. 난류 해석을 위해 수정된 Spalart-Allmaras 모델을 RANS (Reynolds-averaged Navier-Stokes) 방정식에 사용하였다. 스크리치 톤 해석에서 중요한 음파의 전파, shock-cell 구조, shock-cell의 비정상 거동 및 거대한 불안정 파를 정확히 계산하기 위해 비반사 특성 경계조건과 연계한 고차정확도의 ENO 기법을 사용하였다. 수치해석결과는 다른 연구자들의 실험 결과와 잘 일치하였으며, 따라서 본 연구에 사용된 수치 기법들이 초음속 제트 유동 구조 및 소음연구에 유용함을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.349-352
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• 2008

수축-확대 초음속 노즐 내부에 분출된 이차제트에 의한 추력편향 제어에 관한 실험적, 수치적 연구가 진행되었다. 특정위치(노즐 목으로부터 12mm 떨어진 곳)에서 분출되는 이차제트 유동전압이 변화할 때 나타나는 제트유동의 추력편향 특성이 관찰되었다. 수치해석 결과는 동일한 경계조건에서 수행된 과거 연구결과 및 본 연구에서 수행된 쉴러린 유동가시화 결과와 비교되었으며, 정성적으로 좋은 일치를 나타냈다. 추력편향의 특성은 노즐 내부의 경사충격파의 반사구조, 즉, 이차제트 압력비 SPR의 크기에 관계되어 있음이 관찰되었다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제13권2호
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• pp.51-59
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• 2017

Steam jets ejected from a rupture zone of high energy pipes may cause damage to adjacent structures. This event could lead to more serious accidents in nuclear power plants. Therefore, to prevent serious accidents, high energy pipes of nuclear power plants are designed according to the ANSI / ANS 58.2 technical standard. However, the US Nuclear Regulatory Commission (USNRC) has recently pointed out non-conservatism in existing high energy pipe fracture evaluation methods, and required the assessment of the unsteady load of the jet caused by a potential feedback mechanism as well as the impact range of steam jet, the jet impact loads and the blast wave effects at the initial breakage stage. The potential feedback mechanism refers to a phenomenon in which a vortex formed by impingement jets amplifies vortex itself and induces jet vibration in a shear layer. In this study, CFD methodology using the LES turbulence model is established and numerical analysis is carried out to evaluate the dynamic behavior of impingement jets and the potential feedback mechanism during jet impingement. Obtained results have been compared with an empirical correlation and experiment.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제13권3호
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• pp.386-397
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• 2012

The stability and structure of bluff-body stabilized hydrogen flames were investigated numerically and experimentally. The velocity of coflowing air was varied from subsonic velocity to a supersonic velocity of Mach 1.8. OH PLIF images and Schlieren images were used for analysis. Flame regimes were used to classify the characteristic flame modes according to the variation of the fuel-air velocity ratio, into jet-like flame, central-jet-dominated flame, and recirculation zone flame. Stability curves were drawn to find the blowout regimes and to show the improvement in flame stability with increasing lip thickness of the fuel tube, which acts as a bluff-body. These curves collapse to a single line when the blowout curves are normalized by the size of the bluff-body. The variation of flame length with the increase in air flow rate was also investigated. In the subsonic coflow condition, the flame length decreased significantly, but in the supersonic coflow condition, the flame length increased slowly and finally reached a near-constant value. This phenomenon is attributed to the air-entrainment of subsonic flow and the compressibility effect of supersonic flow. The closed-tip recirculation zone flames in supersonic coflow had a reacting core in the partially premixed zone, where the fuel jet lost its momentum due to the high-pressure zone and followed the recirculation zone; this behavior resulted in the long characteristic time for the fuel-air mixing.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권7호
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• pp.489-495
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• 2017

본 연구에서는 초음속 노즐로부터 방출되는 초음속 제트유동의 정량적 가시화 실험 연구가 이루어졌다. 최근 카메라와 가시화 장비의 발달로 비압축성 유동뿐 아니라 압축성 유동 조건에서도 가시화 실험이 가능해졌다. 본 연구의 실험은 노즐 압력비 $p_0/p_b=4$, 5, 6, 7에 대해 $M_d=1.5$, 1.8인 축소확대 노즐에서 방출되는 음속 및 초음속 제트에 대해 PIV와 쉴리렌 가시화 실험을 수행하였다. PIV는 제트 유동장의 정량적 정보를 제공하며, 컬러 쉴리렌 기법과 동일한 실험조건을 적용하였다. 정량적 결과는 쉴리렌 결과와 비교하였으며, 쉴리렌의 제트는 이론적 해석과 비교하였다. 특히, 노즐 출구부근에서 발생하는 유동의 팽창 상태에 따라 달라지는 유동특성을 자세히 조사하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제3권4호
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• pp.75-82
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• 1999

초음속 유동장치를 사용하여 제트 베인형 추력편향장치의 이론적 해석과 성능평가를 수행하였다. 현재 개발되었거나, 개발중인 제트 베인형 추력편향장치는 전술미사일이나 로켓의 공중발사, 함대발사, 수중발사 미사일과 고 고도 자세제어에 사용되고 있다. 저속도, 고 앙각의 비행시나 공기가 희박한 고 고도에서는 공력제어의 부족한 제어력을 향상시키기 위해 추력편향장치를 이용하여 추력 방향을 변경하고 제어력을 얻음으로써 방향 제어에 보다 월등한 성능을 발휘하는 것으로 알려져 있다. 제트 베인 방식의 추력편향장치는 고도와 주위환경에 관계없이 작동되며, 제트 베인 편향각 $30^{\circ}$ 까지 효과적인 성능을 발휘하여 발사 초기시 그 성능을 이상적으로 나타낸다. 따라서 본 연구에서는 자체 제작한 초음속유동장치의 성능시험 수행 및 노즐에서 발생되는 초음속 제트를 가시화하고, 2종의 제트 베인의 형상과 편향각에 따른 유동특성에 대해 조사하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제7권3호
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• pp.1-8
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• 2002

The counter jet flow which is injected against the free stream at stagnation region of blunt body for improvement of aerodynamic performance has been studied by using upwind Navier-Stokes method. The variations of drag force and upwind forward penetration depth due to changes in the stagnation thermodynamic properties of counter jet flow such as total pressure, Mach number, and total temperature have been studied. The results show that the changes in the stagnation pressure and Mach number have large effects on the wall pressure and drag force, but the total temperature does not affect the wall pressure and drag force.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1999년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.85-89
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• 1999

Numerical Analysis has been done for the supersonic off-design jet flow due to the pressure difference between the jet and the ambient fluid. The difference of pressure generates an oblique shock or an expansion wave at the nozzle exit, The waves reflect repeatedly at the center axis and on the sonic surface in the shear layer, and the pressure difference is resolved across these waves interacted with the turbulence mixing layer. In this paper, the axi-symmetric Navier-Stokes equation has been used with two equation $k-{\varepsilon}$ turbulence closure model. The second order TVD scheme with flux limiters, based on the flux vector split by the smooth eigenvalue split, has been used to capture internal shocks and other discontinuities. The correction term for the compressible flow and the damping function are used in the turbulence model. Numerical calculations have been done to analyze the off-design jet flow due to the pressure difference. The variation of pressure along the flow axis is compared with an experimental result and other numerical result. The characteristics of the interaction between the shock cell and the turbulence mixing layer have been analyzed.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2003년도 The Fifth Asian Computational Fluid Dynamics Conference
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• pp.279-280
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• 2003

• 한국항공우주학회지
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• 제31권1호
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• pp.97-103
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• 2003

연소기 내부에서 연소효율의 증대목적으로 사용되어지고 있는 후향계단후류의 측면제트 분사가 있는 초음속 난류유동장에 대한 수치적 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 2차원 Navier_Stokes 방정식과 k-$\varepsilon$ 난류모델식을 고해상도 풍상차분법인 TVD 기법을 사용하여 비정상 유동장에 대한 수치계산을 수행하였다. 유동특성은 제트분사에 의한 마하면이 장애물 역할을 하여 후향계단과 마하면사이에 공동유동(cavity flow)과 비슷한 유동현상이 나타난다. 따라서, 공동 유동에서 발생하는 유동의 진동특성이 나타날 것을 예측할 수 있다. 수치계산 결과에서도 모맨텀플럭스와 분사위치에 따라, 공동유동에서 발생하는 진동특성을 갖는 비정상 유동 특성이 나타나는 것을 볼 수 있었다.