• 제목/요약/키워드: 구동 노즐

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가스터빈엔진을 모의하기 위한 시뮬레이션덕트 설계 연구 (Design Study of a Simulation Duct for Gas Turbine Engine Operations)

  • 임주현;김선제;김명호;김유일;김용련
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.124-131
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    • 2019
  • 가스터빈엔진 고도시험설비 운용특성탐색 및 설비튜닝 연구와 유량/추력 측정방안 검증을 위한 엔진 시뮬레이션덕트 설계 연구를 수행하였다. 설비 운용특성 검증은 배압/추력 제어가 필요하므로 Spikecone type의 가변노즐을 적용하였으며, 유량검증용 ISO 쵸킹노즐의 추가장착이 가능토록 설계하였다. 시뮬레이션덕트 주유로 면적은 1D Sizing으로 결정하고, 노즐면적변화에 따른 시뮬레이션덕트 내부 유동특성은 1D/CFD 해석으로 조사하였으며, 해석결과로부터 설비운용특성 탐색 및 유량/추력 검증시험을 위한 공기공급부 시험조건을 도출하였다. Spike 노즐 구동부는 시험 전운용 구간에서 공력하중조건을 견디도록 모터, 리니어 볼스크류 등의 부품모델을 선정하였으며, 시험 시 10 mm/s의 이송속도가 가능하도록 설계하였다.

원자로 상부헤드 관통노즐의 잔류응력 예측을 위한 노즐 형상 변수 민감도 연구 (Sensitivity Analysis of Nozzle Geometry Variables for Estimating Residual Stress in RPV CRDM Penetration Nozzle)

  • 배홍열;오창영;김윤재;김권희;채수원;김주희
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권3호
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    • pp.387-395
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    • 2013
  • 최근 국외의 원자로 상부헤드 CRDM 관통노즐에 일차수 응력부식균열로 인한 냉각수 누출사고가 발생하였다. 일차수응력부식균열은 부식에 민감한 재료, 인장 잔류 응력 및 부식 환경 등의 3 가지 요인의 상호작용에 의해 발생하는 것으로 알려져 있기 때문에 응력 부식 균열 발생 및 균열 진전을 억제하기 위해서는 용접에 의한 잔류응력에 대한 정확한 예측이 선행되어야 한다. 본 논문에서는 국내 Westinghouse 형 원자로 상부 헤드 관통노즐(CRDM)을 대상으로 노즐의 두께 및 형상 비($r_o/t$)에 따른 노즐 잔류응력 분포 특성에 대해 연구를 수행하였다. 국내에 현존하는 원자로 상부헤드 관통노즐의 실제크기($r_o$=51.6, t=16.9 mm)를 기준으로 노즐의 두께 및 형상 비($r_o/t$=2, 3, 4)의 변수를 정립하였으며 정중앙 및 최외곽에 위치한 노즐을 대상으로 연구를 수행하였다.

추진 노즐에서 발생하는 비정상 충격파-경계층의 간섭현상의 피동제어 (A Passive Control of the Unsteady Shock-Boundary Layer Interaction in Propulsion Nozzle)

  • 이종성;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.211-214
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    • 2011
  • 본 연구에서는, step을 적용한 추력 노즐 내부 유동장의 횡력 특성을 조사하기 위하여 수치해석적 연구를 수행하였다. 비정상, 축대칭, 압축성 N-S 방정식을 유한 체적법으로 이산화 하였으며, SST k-${\omega}$ 난류모델을 적용하였다. 엔진 정지과정을 모사하기 위하여, NPR은 100~10로 변화시켜 계산 하였다. 본 연구의 결과로 박리점 및 마하디스크 위치는 구동 압력비에 크게 의존하며, 또한 step의 적용이 횡력 특성에 지대한 영향을 미칠 수 있음을 알았다.

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파이프 가이드라인 추적식 인삼밭 방제기 개발 (Guidance pipeline following Ginseng field Sprayer)

  • 강태경;김승희;이공인;이채식;박우풍;황성준;정기채
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2005년도 하계 학술대회 논문집
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    • pp.32-35
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    • 2005
  • 밭고랑 옆의 해가림시설 지주목에 파이프라인을 설치하고 방제장치를 탑재한 주행장치가 자동으로 파이프를 추적하면서 농약을 살포 할 수 있는 방제기를 개발하여 인삼재배포장에서 성능시험을 실시하였다. 그 결과를 요약하면다음과 같다. 가. 인삼재배용 방제기의 주행장치는 동력원으로 축전지를 사용하는 DC모터에 의한 4륜 구동형으로 제작하였고, 방제장치는 수직 붐노즐 방식으로 쌍선형 노즐을 좌우에 3개씩 부착하고 살포각도를 조절할 수 있도록 제작하였으며, 인력으로 골간 이동시키는 방식이다 나. 성능시험결과 주행속도는 0.3m/s이고, 장애물이나 요철부의 통과 가능높이는 4cm였고, 작업성능은 38분/10a로 나타났다. 다. 방제성능은 피복면적비를 측정한 결과 인삼 잎 앞면은 100%, 뒷면은 40%이상으로 분무입자의 부착률이 양호한 것으로 나타났다.

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이젝터를 사용하는 기-액 혼합시스템에 관한 연구 (Study on the Gas-Liquid Mixing System by Using Ejector)

  • 김진화;김필환;박기태;정한식;정효민
    • 동력기계공학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.5-11
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    • 2008
  • 산업공정에서 널리 사용하는 반응기는 성질이 상이한 물질을 혼합하는 시스템으로서 본 연구에서는 이젝터(ejector)에 의한 반응기의 개발을 수행하였다. 액체-가스 이젝터는 구동유체에 의하여 기체가 흡입되면서 각종 유해가스를 제거하는 목적 또는 기체와 액체의 혼합 등 목적으로 사용된다. 본 실험에서 액체구동 가스혼합반응기의 실험 장치를 구축하고 이젝터 내부의 유동패턴과 기체용해도 자료를 도출하며 고효율 이젝터 설계를 위한 진공도 측정과 디퓨저 각도가 다른 이젝터의 실험 및 수치해석을 수행하였다. 이젝터의 성능은 흡입 측에서의 진공압력으로 평가되며 이 진공압력은 이젝터의 노즐 설계 및 유동조건에 의하여 결정되므로 이에 대한 기본적인 특성 도출이 선결되어야 한다. 순환유체의 유량이 70LPM, 80LPM 90LPM조건에서 두 가지 디퓨저에 대하여 비교실험을 수행하였다. 실험적 연구와 수치해석연구를 통하여 혼합성능과 이젝터의 내부유동특성에 대하여 고찰한 결과 디퓨저의 각도가 5.0도일 때 진공도가 더욱 높으며 구동액체의 유량이 작을 때는 진공도차이가 크지만 유량이 증가함에 따라 진공도 차이가 감소된다. 구동액체의 유량이 증가할수록 용존산소농도는 증가하며 디퓨저의 각도가 5.0도일 때는 용존산소 농도가 더 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

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탈설계 조건에서 추력 증대를 위한 에어로 스파이크 핀틀 노즐의 설계인자 분석 연구 (Design Factor Analysis of Aerospike Pintle Nozzle for Increasing Thrust in Off-Design)

  • 김정진
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.1-9
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    • 2022
  • 에어로 스파이크 핀틀 노즐의 구동으로 인한 탈설계 조건에서의 추력 감소를 저감하고자 설계인자 분석 연구를 수행하였다. Close (NPR 100), open (NPR 11) 스트로크 모두 부족팽창 조건으로 고정되었다. 설계인자로 핀틀 형상, 핀틀 헤드 반경 (R), 덮개 각도 (θ), 덮개 출구 길이 (L)를 선정하였다. 검증된 수치해석 기법으로 설계인자로 인한 추력 변화를 분석하였다. 먼저 핀틀 헤드 반경과 덮개 출구 길이는 추력에 미치는 영향이 적었다. 덮개 각도는 유효 노즐목 면적에 영향을 주어 질량 유량을 변화시키고, 덮개 출구에서의 역압력 구배를 생성하였다. 이중 에어로 스파이크 형상을 적용한 결과, 탈설계 조건에서의 추력이 기준 case 대비 약 1.2%, 가장 악조건인 case 대비 약 3.4% 증가하였다.

양방향 구동 차단기와 같은 복잡한 차단기의 소전류 차단 평가기술 개발 (Development of a Small Current Breaking Prediction Technology in such a complex GCB as a Dual motion GCB)

  • 이형구;송태헌;김연풍;최병화;윤자홍
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1796-1798
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    • 2004
  • 기존의 단방향 차단기 소전류 차단성능 해석에서는 해석의 편의를 위해 실제 차단기의 고정부(고정아크접점과 피스톤)를 움직이게 하고 가동부(퍼퍼 실린더 노즐 등)를 고정시켜 놓고 해석을 하였다. 기존 차단기에서는 이런 식으로 해석을 하여도 아무런 문제가 발생하지 않았으나 이번 당사 모델인 550kV 50kA 1점절 차단기는 차단성능 향상을 위해 양방향으로 구동이 이루어지고 있어서 기존 방식으로 해석을 하는 것이 거의 불가능하다. 따라서 이번 연구에서는 상용프로그램인 PHOENICS를 이용하여 실제 차단기와 마찬가지로 가동부가 움직이도록 모의하는 방법을 개발하여 550kV 1점절 차단기의 소전류 차단성능을 평가하였으며, 앞으로 개발될 모든 복잡한 형태의 차단기도 쉽게 해석할 수 있는 계기를 마련하였다.

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피에조 구동형 잉크젯 노즐에서의 미세 액적 형성 특성 (On the Characteristics of the Droplet Formation from an Inkjet Nozzle Driven by a Piezoelectric Actuator)

  • 신평호;성재용;이석종
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.47-52
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    • 2008
  • The present study has focused on the characteristics of droplet formation from an inkjet nozzle driven by a piezoelectric actuator. As an operating fluid, ethylene glycol was used and the physical properties of it such as viscosity, surface tension, contact angle and shear stress were measured. During the experiments, various temperatures and driving voltages are imposed on a capillary tube. These conditions result in a proper drive condition or an overdrive condition. In case of the proper drive condition, an image processing technique is applied to measure the diameter of a single free drop. As a result, the size of droplet is increased when the driving voltage is increased from 160 V to 190 V at 25$^{\circ}C$ In the overdrive condition where temperature or driving voltage becomes higher than the proper drive condition, satellites and the misdirected jets happen.

공기구동 기체이젝터의 성능특성에 관한 연구 (A Study on the Performance Characteristics of Air Driven Gas Ejector)

  • 홍영표;윤두호;김용모;윤석훈
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제18권1호
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    • pp.51-59
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    • 1994
  • The gas jet pumps serve to preduce a vacuum or can be used as gas jet compressors. These are operated on the same principle as a steam jet vacuum pump : in the driving nozzle the pressure energy of the motive medium is converted into the kinetic energy. In the diffuser the driving jet mixes with the suction medium and the kinetic energy is reconverted into the pressure enegy. The application fields of gas jet ejectors are the evacuation of siphoning installations, the elevation of liquids, the production of vacuum filters, the vacuum supporting airlift system, the evacuation of the suction line of centrifugal pumps and the ventilation of the dangerous gases to the atmosphere. The performance of gas jet ejector is influenced strongly to velocity coefficient of motive nozzle, the distance between the motive outlet to the diffuser inlet and the dimensions of diffuser. This study is performed for the computer aided design of gas jet ejectors in future. Through the present experiments, it is known that the velocity coefficient of the motive air nozzle ranges from 0.91 to 0.95 and the maximum efficiency of gas jet ejector is 24.6%.

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펠릿 이송용 이젝터의 구동노즐 구성에 따른 유동 및 이송특성에 관한 실험적 연구 (Effect of Primary Nozzle Configuration on the Flow and Transfer Characteristics in an Ejector System for Pellet Transfer)

  • 김금규;김의수;강신명;이지근;노병준
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.49-59
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    • 2008
  • The effects of design parameters on the pellet transport rate in the ejector system which is widely used in the production processes of automotive parts were investigated experimentally. The primary nozzle geometry, the area ratio (R) of nozzle exit cross-sectional area to mixing chamber cross-sectional area and the distance (S) from primary nozzle exit to mixing chamber entrance were considered as the design parameters. The area ratios of the primary nozzle were varied from R=0.10 to R=0.25, 0.30, 0.40 and 0.55. The primary nozzle was positioned at the non-dimensional distance (S/D) of 1.30, 1.87, 2.44, 3.00 and 3.75, normalized using the mixing chamber diameter (D). The design parameters were determined to run with high efficiency by measuring the pellets transport rate. The geometry and the area ratio (R) of the primary nozzle had an effect on the pellet transport rate of the ejector system, and the area ratio of R=0.3 was carefully selected after taking the minimum fluidization velocity and transport rate of applied pellets into account. The higher pellet transport rate with the variation of the distance (S/D) was observed at S/D of 2.44.