• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.47 no.9
• /
• pp.649-657
• /
• 2019

Hydrazine, which is used as a representative monopropellant, is an extremely poisonous substance and has a disadvantage that it is harmful to the human body and is very difficult to handle. In recent years, research on the development of non-toxic and environmentally friendly propellants has attracted much attention. Ammonium dinitramide(ADN) based propellant developed by Swedish Space Corporation has superior performance to hydrazine and has been commercialized through performance verification in space environment. On the other hand, the exhaust gas from a thruster nozzle collides with a satellite while it is spreading in the vacuum space, thermal load and surface contamination may occur and may reduce the performance and lifetime of the satellite. However, a study on the effect of the exhaust gas of the green propellant thruster on the satellite has not been conducted in earnest yet. Therefore, the exhaust gas behavior in space was analyzed in this study for the ADN based green monopropellant using Navier-Stokes equations and the DSMC method. As a result, it can be expected to be used as design validation data in the development of satellite when using the ADN based green monopropellant.

• Plant Journal
• /
• v.16 no.3
• /
• pp.42-46
• /
• 2020

In the large LNG process in FLNG or FSRU, sudden temperature drops of the steel in the event of LNG leaks may cause brittle fracture of the structure. In this paper, we investigate the principle and process of forming a cryogenic fluid on a steel plate through a cryogenic spillage experiment, and analyze the correlation of the temperature distribution of the steel plate according to the distance from the nozzle and exposure time. Two types of cryogenic fluids were used: LN2 and LNG. The cyogenic liquid was released on the steel plate at 1.6L/min for LN2 and 1.5L/min for LNG. For the steel, DH was used and the temperature was measured at 10 points in total. The Leidenfrost effect was observed on the steel plate, and the temperature distribution of the steel was varied according the flow path and the heat of evaporation of the fluid.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.38 no.2
• /
• pp.160-168
• /
• 2010

An experimental study has been conducted to investigate the effects of forcing amplitude on the tone-excited non-premixed jet flame of the resonance frequency. Visualization techniques are employed using the laser optic systems, which are RMS tomography, PLIF and PIV system. There are three lift-off histories according to the fuel flow rates and forcing amplitudes; the regime I always has the flame base feature like turbulent flame when the flame lift-off, while the flame easily lift-off in the regime II even if a slight forcing amplitude applied. The other is a transient regime and occurs between the regime I and regime II, which has the flame base like the bunsen flame of partial premixed flame. In the regime I and II, the characteristics of the mixing and velocity profile according to the forcing phase were investigated by the acetone PLIF, PIV system. Particular understanding is focused on the distinction of lift-off history in the regime I and II.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.512-512
• /
• 2017

날로 심각해지는 해수 오염, 유류사고, 해파리에 의한 인명피해 및 발전소의 경제적 피해사고, 해양 쓰레기 등과 같은 해양 환경 문제가 발생하고 있다. 이러한 해양환경문제를 해결하기위해 생물학적 방법과 물리적 방법이 있으나 생물학적 방법은 개체군과 종류의 변화로 그 적용이 어려운 실정이고, 물리적 방법은 지속적인 제거를 위한 비용적인 문제와 인부 및 자원봉사자의 안전문제가 발생한다. 따라서 에어버블을 이용한 각종 친환경적 방법이 주목받고 있다. 본 연구에서는 에어버블 차단막의 차단율을 증가시키기 위해 현장조건 내에서 에어버블의 거동특성에 대한 실험을 하였다. 실험을 위해 회류식 개수로 에어버블 거동실험장치를 제작하였다. 실험장치는 길이 8.1m, 높이 1.2m, 폭 0.7m이며, 두께 10mm의 투명 아크릴를 사용하여 에어버블의 거동을 관찰 할 수 있게하였다. 대형펌프를 사용하여 물이 회류함을 통해 흐름유속을 만들어 현장조건을 고려하였다. 에어버블을 분사하기 위해 압축공기 저장탱크와 연결된 분사구가 있으며, 노즐의 크기(0.5mm~1.0mm)로 분사량을 조절하고 분사압은 별도의 조절장치를 이용하여 0~5bar 범위의 분사압 조절을 가능하게 하였다. 초고속 카메라와 3축유속계를 사용하여 에어버블의 이동경로, 유속 및 에어버블의 거동을 측정하였다. 실험을 통한 구간별 에어버블의 거동 분석 결과, 상승속도는 분사구에서 분출되는 구간인 0~0.8m 에서는 상승속도가 증가하고, 0.8~1.2m구간에서는 속도가 다시 상승하는 경향을 확인하였다. 이는 수표면에 가까워질수록 수압이 작아져서 에어버블의 크기가 커짐에 따라 부력이 커짐으로 판단된다. 같은 이유로 분사량이 많을수록 상승속도도 같이 증가되는 것으로 나타났다. 유속에 따른 거동은 유속을 0.1m/s~0.5m/s로 조정하여 유속별 에어버블이 수표면까지 도달하는 거리, 속도 및 이동경로를 분석하였다. 유속과 에어버블이 수표면까지 도달하는 거리는 비례하여 증가하는 것을 확인하였다. 실험결과를 바탕으로 조건에 따른 에어버블 거동 경험식을 도출하였다. 본 실험은 회류식 개수로 에어버블 거동실험장치를 활용하여 에어버블 거동 경험식을 제시하였으며, 이를 바탕으로 에어버블 차단막 기술 개발을 위한 기초자료로 이용될 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.35 no.2
• /
• pp.136-142
• /
• 2007

A small supersonic wind tunnel was designed and built to study the flow characteristics of a supersonic impulse turbine cascade. The supersonic cascade with a 2-dimensional supersonic nozzle was tested for the axial gap ratio (${\delta}$) of the supersonic turbine that is the one of the turbine design parameter. Firstly, the flow was visualized by a single pass Schlieren system. Next, total and static pressure of the cascade were measured by a pressure scanning system. Highly complicated flow patterns including shocks, nozzle-cascade interaction and shock boundary layer interactions, flow characteristics of the supersonic turbine were observed.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.409-411
• /
• 2017

미사일 추력기 체계에 적용되는 하이드라진[$N_2H_4$]추진제는 MSDS-OHS 유해성 분류상 급성독성 물질로서 사용이 제한되고 있는 바, 다양한 대체물질이 개발 중이다. 최근 해외에서 안전성과 취급이 우수한 질산 히드록실암모늄[$NH_3OHNO_3$]과 암모늄 디나이트라마이드[$NH_4N(NO_2)_2$] 기반 단일계 액상추진제가 개발중이며, 이 물질들을 이용한 추력기 시스템 적용 시험이 진행되고 있다. 그러나 저온에서의 연로물질 산성화 반응으로 인한 디나이트라마이드[$N(NO_2)_2{^-}$] 물질의 분해는 나이트레이트[$NO_3{^-}$] 이온 생성을 촉진시키며, 부수적으로 발생하는 침전물은 촉매 및 노즐의 막힘 현상을 유발하므로 추력기 성능의 저해요인으로 작용한다. 그러므로 저온분해 방지를 위한 첨가제 조성 개발 및 열분해 특성 연구가 최근의 관심사이다. 본 연구는 합성/정제/추출한 암모늄 디나이트라마이드 산화제를 주요 조성물로 적용하였으며, 염기성 안정화제를 질량비율 4~5% 첨가하여 산성화 반응을 억제시킨 단일계 액상추진제(KMP) 형태로 제조하였다. 합성한 추진제는 시차주사열량계(DSC)를 이용하여 분해온도를 측정하여 열안정성을 평가해보았다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2017.05a
• /
• pp.144-147
• /
• 2017

A hybrid rocket engine capable of thrust throttling and underwater-working was developed for the underwater high-speed vehicle propulsion system. The hybrid rocket engine was designed and made by two types of ground test motor and underwater working motors. An engine performance was verified by the ground tests with the ground test motor and in the case of underwater motors the ground tests and underwater tests were performed. For the underwater operation a two-stage ignition system was adopted and a rupture disc was installed at the end of nozzle for a water-tight just before an ignition. Successful ignition and propulsion were confirmed in the underwater test with the final selected double rupture disc.

• Journal of the Korean Society of Industry Convergence
• /
• v.22 no.5
• /
• pp.553-559
• /
• 2019

Various types of nozzles have been used to cope with fire in ships. However, in Korea, precise nozzles that perform fine spraying function are required for fire fighting in case of fire in a ship, and most of these nozzles depend on imports. Therefore, in this study, we developed various types of nozzles to develop the water spray nozzle for evolving fire in the engine room of the ship, and developed an optimal nozzle through flow analysis and fire test. For this purpose, we selected the materials that can satisfy the characteristics of existing nozzle materials and developed the design technology and processing technology in the nozzle considering fluid flow to achieve optimal water spraying performance. In order to develop an optimal nozzle, the flow through the finite element analysis was first analyzed and the nozzle was manufactured. As a result of flow analysis of the developed nozzle, the maximum velocity at the outlets of four holes at 0.3 MPa was about 3m/s and about 0.15 MPa. In addition, when the pressure at the inlet was 1.8 MPa, it showed the outlet speed of about 18m/s and a pressure of 1.2 MPa.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2000.04a
• /
• pp.10-10
• /
• 2000

램제트 엔진은 비추력이 높고 추력 레벨은 낮으므로, 2단 추진기관에 적합한 추진 시스템이다. 1단-추진기관의 작동이 끝나고, 2단 램제트 엔진이 점화 후 안정된 연소에 도달되기까지 비행체의 속도는 항력에 의하여, 초당 약 마하수 0.1 정도씩 감소된다. 1단 연소 후 2단 램제트로 전환되는 지연시간이 길수록 1단에서 요구되는 종말 가속도는 증가되므로, 1단이 차지하게되는 부피는 증가되고 비행체의 크기 또한 늘어나게 된다. 따라서 1단에서 2단 램제트로 천이되는데 소요되는 시간을 가능한 짧게 하는 것이 효과적이다. 그러나 램제트 엔진의 특성상 선결되어야할 다음과 같은 여러 문제들이 있다. 첫째, 1단 작동 시 공기 흡입구와 연소실은 차단벽으로 분리되어 있다가, 1단 연소후 차단막이 제거되어 외부공기가 램제트 연소실로 흡입된다. 흡입되는 공기는 흡입구의 형상에 의하여 램 압축되지만 초음속으로 연소실을 통과하게된다. 연료 주입 구에서 공급되는 연료는 연소실에서 유동의 흐름방향(streamline)에 따라서 연소실로 확산되는데, 연소되기 전에는 유속이 빠르게 노즐로 빠져 나가므로 램제트 연료가 재순환 구역(recirculation zone)으로 침투하는데 쉽지가 않다. 둘째, 연소실 입구에서 발생되는 와류 (ring vortex)는 1단 연료의 고온 연소 가스를 연소실로 확산시키는데, 비 균일한 온도 분포를 유발하여 램제트 연료의 점화에너지가 공급되는 시간이 적당하지 않을 경우 균일한 화염 전파에 악영향을 준다. 셋째, 연소실에서의 빠른 유동 조건은 연료가 연소실에 머무를 수 있는 시간을 감소시키며, 연소실 입구에서 강한 전단 응력이 발생되어 화염이 안정화되는데 악 영향을 미치게된다. 본 논문은 공기 흡입구, 연소실 및 노즐을 통합하여 수치해석을 하였으며 열유동/점화/연소등의 미케니즘을 이해하고, 주요 인자들 중 와류의 영향에 초점을 맞추었다.다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14) 식도경 시행회수는 1회가 17례(54.8%), 2회가 9례(29.0%), 3회 이상이 5례(16.1%)였다.EX>$IC_{50}$/ 값이 210 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로서 효과적

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
• /
• v.31 no.7
• /
• pp.531-540
• /
• 2009

In this study, thermo-gravimetric analysis(TGA) was used to investigate the effect of urea concentration and heating rate on the ammonia($NH_3$) formation process from urea solution. A newly designed pipe nozzle was inserted through a 1,000 N${\ss}$(C)/h oil firing boiler to compare the DeNOx efficiencies between the upward and downward nozzle. This experiment reveals the effect of path which an urea droplet goes through. Urea solution showed the same TGA graph without regard to the presence of oxygen. Heating rate had a great influence on the weight loss trend. But the concentration of urea solution between 10% and 40% did not affect so much the thermal decomposition temperature. Therefore, heating rate is more important factor on the thermal decomposition of urea than the concentration of urea solution. Three nozzles located at different positions showed similar DeNOx efficiencies such as 68.1%, 71.8%, 70.8% at the same temperature. Even though urea solution was injected for the same zone, the injection direction made much difference in DeNOx efficiency. A upward nozzle showed 68.1% and downward nozzle 9.5%. This results illustrate the importance of heating rate.