• Journal of Power System Engineering
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• v.14 no.2
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• pp.22-27
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• 2010

본 논문은 유한체적법에 근거한 CFD 분석기법을 이용하여 증기 이젝터의 성능에 대하여 구동노즐의 기하학적 형상에 따른 영향을 조사하였다. 구동노즐의 직경비를 변화시키고 또한 직경비를 일정하게하고 구동 노즐의 위치를 변화시키면서 최적의 조건을 조사하였다. 연구 결과 이젝터의 성능은 구동노즐의 직경과 노즐의 출구 위치에 의해 좌우됨을 확인하였다. 일정 노즐 면적비에 대하여 노즐 목 직경이 감소함에 따라 혼입율이 증가하는 것을 확인하였고 일정 노즐 목 직경에 대하여 면적비의 증가는 혼입율의 감소의 원인이 된다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 혼입율은 노즐의 출구 위치에 따라 영향을 받는다는 것도 확인하였다. 혼입율은 노즐 출구의 위치가 이젝터의 상류로 이동할수록 증가하고 그 위치는 이젝터의 일정단면적부 직경(D)에 대하여 0.4D일 때 최적의 성능을 보였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.06a
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• pp.317-317
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• 2008

기존의 초음파 노즐은 단판액츄에이터형 초음파 노즐을 사용하여 연체 연료를 분사하였다. 하지만 단판액추에이터형 초음파 노즐은 300V이상의 고전압을 필요로 하여 소비전력이 높은 단점을 가지고 있다. 하지만 적층액츄에이터형 초음파 노즐은 저전압 구동이 가능하여 낮은 소비전력을 가지며, 단판액츄에이터헝 초음파 노즐보다 우수한 분사특성을 가지고 있는 장점이 있다. 또한 공진형 인버터를 사용하여 초음파 노즐을 구동하는 경우 노즐의 구동 전압을 공진에 의하여 쉽게 얻어질 수 있는 장점과 구동 스위치에 가해지는 전압의 크기가 상대적으로 작게되므로 인버터 구동에 저전압 MOSFET를 사용함으로써 도통손실의 저감 및 구성회로의 저압화 등에 유리한 이점이 있다. 본 연구에서는 적층액츄에이터형 초음파노즐을 개발하고 그에 따른 공진형 인버터를 설계하여 적층엑츄에이터형 초음파 노즐의 분사 시스템을 제안 한다. 또한 실제 액체연료인 경유를 분사하여 전기적특성과 분사특성을 조사한다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.13 no.4
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• pp.30-35
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• 2009

Effective-pivot effects on the thrust vector control performance of the flexible seal nozzle to be used to control the flight direction of missile were investigated by computer simulation. $2^3$-Design of experiment technique was applied and ADMAS was used for the surrogate technique. As a result, radial pivot position had more influence upon the nozzle actuating performance than axial pivot position. Connecting method of actuator was also important factor in determining effective-pivot effects on the thrust vector control performance of the flexible seal nozzle.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.8
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• pp.645-651
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• 2015

The objective of this study is to experimentally investigate the effect of design parameter on the mass ratio of a central-driven ejector. The design parameters are the primary nozzle area and distance ratios, diffuser exit-area ratio and mixing-tube length ratio. The experimental setup was an open-loop continuous circulation system which has a movable nozzle ejector, an electric motor-pump, a water tank, a control panel and high-speed camera unit. We calculated the mass ratio using the measured primary and suction-flow rates with the experimental parameter of primary water-flow rate or pressure. The results showed that the mass ratio increased with the primary nozzle distance ratio and mixing tube length ratio, while the mass ratio decreased with the primary nozzle-area ratio and diffuser exit-area ratio.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.1
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• pp.85-92
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• 2005

The motion of flexseal bearing for movable nozzle has inherent nonlinear characteristics due to floating rotational center and compression by combustion pressure of solid motor. To perform precise attitude control in spite of these characteristics, the TVC actuation system requires counter potentiometer as an extra position feedback sensor of movable nozzle to form a compensated control loop. The prototype TVC actuation system, test equipments and compensated controller are newly designed, manufactured and tested in consideration of counter potentiometer. On the basis of integration test, the inherent characteristics of movable nozzle and control characteristics of its TVC actuation system are analyzed and summarized in this paper.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.174-174
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• 2008

초음파를 이용하여 액체 연료를 분사하면 균일한 입경과 미립화가 우수하며 에너지 절약과 공해방지등을 할 수 있다. 또한 유속과 유량에 관계없이 이용할 수 있어 반도체 분야의 웨이퍼와 평판 표시기상에 사진 석판용 화학물질의 균일도포 컴퓨터 하드 디스크의 광택제 도포등에 사용할 수 있다. 이처럼 초저의 유출 용량을 요구하는 모든 공정 및 액체연료의 분사가 요구되는 모든 산업에 적용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 하지만 현제까지 주로 사용되고 있는 초음파노즐의 액츄에이터는 단판액츄에이터형로 높은 교류전압을 인가해주어야 하는 단점을 가지고 있다. 이 단점을 해결하기 위해 적층액츄에이터형을 사용하여 초음파 노즐 구동하면 낮은 교류 입력전압에서도 단판액츄에이터형 초음파 노즐과 같은 특성을 가질 수 있다. 또한 초음파 노즐의 구동시 기계적인 진동을 이용하므로 많은 열을 발생시켜 노즐의 온도가 상승하여 세라믹 액츄에이터에도 그 영향을 미치게 되어 열적 열화 현상이 일어날 수 있기에 높은 큐리온도를 가지는 액츄에이터가 필요하다. 본 실험에서는 $Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})_{0.02}(Ni_{1/3}Nb_{2/3})_{0.12}(Zr_{0.50}Ti_{0.50})_{0.86}O_3$ 조성을 사용하여 $900^{\circ}C$의 저온에서 액상 소결하여 적층혈액츄에이터를 제작하였으며 압전 및 유전 특성을 조사하였다. 제작된 초음파노즐을 구동하기 위해서는 약 36kHz의 30V이상의 교류입력전압 할 수 있는 구동회로가 필요로 한다. 압전액츄에이터의 구동을 위해서는 정확한 정현파 입력이 필요 없다. 압전액츄에이터의 특성상 유사 정현파 입력 만으로도 임피던스 매칭이 이루어지기 때문에 설계가 쉽고 간편한 Push-Pull 방식을 이용한 PWM인버터를 사용하였고 인버터의 출력 주파수를 34~38kHz까지 가변 할 수 있게 설계하였다. 제작된 적층액츄에이터형 초음파 노즐을 PWM인버터로 실제 액체 연료인 경유를 분사하였을 때의 액츄에이터의 온도 변화에 따른 공진주파수와 온도 의존성, 전기적 특성을 조사하고 미립화 분사되는 경유의 미립자 크기 및 최대 분사량을 조사 하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.18-21
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• 2011

In this study, basic research on the pressure control using driven pintle of modulatable thruster is presented. For this purpose, pintle thruster and pintle shape was developed. The actuator model was selected by calculating pintle load using Fluent software. Preliminary unsteady experimental results show that huge pressure oscillation is occurred as the pintle approach toward nozzle wall. From the preliminary experimental results, we could see possibility of pressure control of the modulatable thruster.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2015.10a
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• pp.69-70
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• 2015

이덕터는 구동부를 통해 공급되는 작동유체가 노즐을 통과하면서 고속으로 분출됨으로써 벤츄리 효과에 의해 노즐 출구 주위에 부압이 형성됨에 따라 흡입부를 통해 유체가 흡입된다. 이덕터의 주요 설계인자는 노즐의 직경과 스로트의 직경 및 직관부 길이 그리고 노즐과 직관부 시작점까지의 거리이다. 이 연구에서는 선박용 인라인 이덕터에 대한 기초연구로서 흡입 메카니즘을 체계적으로 해석할 목적으로 주요 설계인자를 이론적으로 고찰하고 설계인자의 변화에 따른 성능실험 가능하도록 이중원관의 형태로 모델링하였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.21 no.5
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• pp.61-70
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• 2017

Robust thrust distribution method of solid DACS is researched. For the case of the system which has higher number of actuation nozzles than the degree of freedom of thrust to be controlled, the robust thrust allocation law which accommodate the abnormal operation is suggested. Assuming the situation that some nozzles are uncontrollable, the error between nozzle throat area command and response can be calculated. The error is used for realtime reshaping of weighting matrix. From the weighting effect, the nozzle which operated abnormally has low responsibility for the command then, the thrust error is reduced. The suggested algorithm is verified by the simulation of abnormal operation condition of DCS and ACS nozzle respectively.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.23 no.3
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• pp.28-34
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• 2019

The thrust control calculation according to the operation of plug nozzle for cold air test and the analysis of the flow characteristics of the pintle shape and operation pressure are performed. The numerical computation was verified by comparing the flow structure and the coefficient of thrust with the experimental data. It was confirmed that the nozzle throat was formed at the design position on each pintle shape, and thrust control up to 1:8 was achieved only by the stroke change. Finally, although the aerospike nozzle is autonomous, it is unfavorable in the under_expansion condition, if it is designed for a very low nozzle pressure ratio.