• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.26 no.5
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• pp.11-23
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• 2022

For the design of the shortened ED(Expansion Deflection) nozzle, a numerical study of ED nozzle was performed according to the length reduction methods. The first method is to reduce the extension length of the ED nozzle with 80% bell nozzle length by 10%, 20% and 30%. The second method is to shorten the extension length by increasing the nozzle throat angle. Due to the increase in the curvature of the contour as the length shortened, the decrease in the nozzle exit velocity between the ED nozzle with 80% bell nozzle length and the ED nozzle in the first method was reduced, and the thrust become similar. The ED nozzle of the second method increased the thrust by increasing the nozzle exit velocity compared to the ED nozzle with 80% bell nozzle length.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.35 no.12
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• pp.967-972
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• 2013

A MILD (Moderate and Intense Low oxygen Dilution) combustion, which is effective in the reduction of NOx, is considerably affected by the recirculation flow rate of hot exhaust gas to the combustion furnace. The present study used the MILD combustor, which has coaxial cylindrical tube. The outside tube of the MILD combustor corresponds to the exhaust gas passage and the inner side tube is the furnace passage. A numerical analysis was accomplished to elucidate the characteristics of exhaust gas entrainment toward the inner furnace with the changes of coanda nozzle geometrical parameters, nozzle passage gap length, nozzle passage length, nozzle angle and expansion length. The optimal configuration of coanda nozzle for the best entrainment flow rate was gap length, 0.5 mm, expansion angle, 4o and expansion length, 146 mm. The nozzle passage length was irrelevant to the exhaust gas entrainement.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2017.05a
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• pp.320-324
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• 2017

Effect of elliptical orifice on the spray characteristics of liquid jet ejecting into subsonic crossflows were experimentally studied. Circular/elliptical plain-orifice injectors, which had different ratios of the orifice length to diameter and major axis to minor axis, were used for transverse injection. Compared with the previous research, breakup lengths of elliptical nozzles are shorter than circular nozzles at all experimental condition. Cavitation/hydraulic flip are considered as a reduction in the breakup length at all circular/elliptical nozzle. In the case of liquid column trajectories, major axis which was placed to the crossflows, increases the frontal area of the liquid column exposed to the crossflows. Hence, the aerodynamic force exerted on the jet is increased and the penetration depth is reduced.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2016.02a
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• pp.194.1-194.1
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• 2016

방사성 폐기물의 운반이나 장기 보관 시 방사성 물질의 침출을 차단하기 위한 유리화 기술을 실현하기 위해 이송식 아크 플라즈마에 대해 전산해석을 수행하였다. 본 연구에서는 운전전류나 아크길이와 같은 운전조건 변화에 따른 열플라즈마의 특성 변화 뿐만 아니라 150 kW급 고출력 이송식 아크 플라즈마의 최적 설계를 위하여 핵심 부품인 파일럿 노즐의 길이와 직경 변화에 따른 예상 용융영역을 전산해석 하여 방사성 폐기물의 유리화 기술을 상업적으로 이끌어내는데 기초 자료를 제공하고자 하였다. 노즐직경은 4, 5, 6 mm로 변화시켰으며, 길이는 2, 4, 6mm로 하였다. 이러한 다양한 설계조건에 대하여 운전변수로는 전류 200 A, 방전 기체인 알곤의 유량 15 L/min, 아크 길이 2 cm로 고정하였다. 전산해석 결과 노즐직경이 작을수록 아크압축 효과에 의해 중심부에서 최고 온도가 높은 열플라즈마 제트를 발생시킬 수 있으나, 반경방향으로 온도구배가 커서 고온 구간이 급격히 감소하는 경향이 예상되었다. 반면 노즐직경이 증가할수록 아크 압축효과는 줄어들지만 반경방향으로 온도가 완만히 감소하여 콘크리트가 대부분인 유리화 대상물질을 충분히 용융시킬 수 있는 $2,600^{\circ}C$ 이상의 고온 면적이 넓어지게 될 것으로 예상되었다. 또한, 노즐길이가 줄어들 경우 아크방전의 안정성은 다소 떨어 질 수 있으나 수 있으나 고온의 열플라즈마 제트가 반경방향으로 효과적으로 넓어 질 수 있음이 예측되었다. 따라서 고온 영역의 확장 관점에서 이송식 아크 플라즈마 토치를 제작할 경우 아크의 안정성을 유지하는 범위 내에서 파일럿 노즐의 직경을 크게 하고 길이는 짧게 하는 것이 효과적인 유리화를 위해 유리할 것으로 예상되었다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2002.04a
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• pp.44-45
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• 2002

일반적으로 노즐이나 오리피스로부터 방출되는 초음속 단일 자유제트 유동의 경우, 제트내부에서 발생하는 충격파 시스템이나, 제트경계의 형상 그리고 제트코어의 길이 및 초음속 영역의 길이 등은 종래의 연구로부터 비교적 잘 알려져 있다. 이들 연구에 의하면, 제트의 압력비가 어느 정도 증가하게 되면, 노즐 하류에서 제트내부에는 마하 디스크가 발생하게 되며, 제트유동은 압축과 팽창을 반복하는 구조로 된다. 또 노즐 출구로부터 마하 디스크까지의 거리와 마하 디스크의 직경 등은 노즐의 압력비의 함수로 주어진다고 알려져 있다.

• Journal of the KSME
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• v.35 no.1
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• pp.36-45
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• 1995

주노즐내의 공기제트의 효율을 높이기 위해, 주노즐 제트 속도는 높을수록 높은 마찰력을 초래 하여 위사의 속도를 증가시킨다. 가속관의 길이가 증가하면 노즐출구에서의 공기의 속도와 난 류가 감소하며; 가속관의 직경이 증가할 때에는 공기속도가 감소하며 난류는 증가한다. 탱크압력, 가속관의 길이 등 유동조건에 따라 유동은 니들 끝과 가속관 출구에서 이중 초크(M=1)가 발 생할 수 있다. 에어가이드 직경과 노즐직경의 그 비율이 클수록 제트에 의한 유동의 비말동 반(entrainment)이 크게 된다. 실제 노즐직기내의 유동은 위사를 동반한 유동이므로 위와 같은 정성적인 설명에 위사의 물성치에 따른 고려를 반드시 하여야만 한다. 현장에서의 노즐설계는 노즐형상 자체의 영향은 물론 각종 위사의 물성치에 맞는 압축공기 압력 최적조건이 무엇인가를 찾는 일도 매우 중요하다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2005.11a
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• pp.335-340
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• 2005

A study on the variation of combustion characteristics by injector geometries was conducted. Coaxial swirl injectors were used. Existence of swirl chamber and variation of a nozzle length become key parameters. Injectors were identified as open, closed and mixed type by existence of swirl chamber. Variation of nozzle length was made extruding the both nozzle along the axis while other design parameters remain the same. A uni-element combustor with ablative material liner and a water cooled nozzle made by oxygen free copper with outer stainless steel casing were used.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.5
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• pp.2610-2616
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• 2014

An ejector is a kind of pump which is using pressure energy of high pressure fluid. This study aims to investigate performance influencing according to change the ejector mixing section shape using CFD simulation by Finite Volume Method. Optimum conditions were suggested 3 kind of variable such as nozzle diameter, nozzle length, distance from nozzle tip to the diffuser inlet. The results, It was confirmed that the diameter of the nozzle was the greatest effect in performance of the ejector. The diameter of the nozzle get smaller, mixing ratio was increased. On the other hand, nozzle length, distance from nozzle tip to the diffuser inlet had little effect on performance. It was proposed specific Mixing section, Nozzel diameter 23.8mm using the Artificial Neural Network.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.22 no.6
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• pp.157-163
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• 2018

This study is aimed at controlling the fiber orientation and improve the fiber distribution in fiber-reinforced cement composites using blades that can be placed inside the existing nozzles. To optimize the blade parameters, multi-physics finite element analysis was performed that could account for the flow of the cementitious matrix material, the movement of the entrained fibers, and the interactions with the nozzle. As a result, this study defined the blade distance, length, and position as a function of the fiber length to be used in the field. The blades with a distance from 1.2 to 2.4 times the fiber length and length from 4 to 8 times the fiber length, as well as located at below 14 times the fzfiber length from the nozzle exit maintained the fiber orientation angle less than $5^{\circ}$. In addition, the blade-type nozzle proposed in the study can be attachable and detachable to the conventional casting equipment, and thus it can provide the usability and convenience in practical applications.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.04a
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• pp.32-32
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• 2000

잠입노즐은 로케트 추진기관의 길이 및 중량을 감소시켜 체계설계의 관점에서 볼 때 많은 이점을 제공한다. 본 연구에서는 3단형 과학로케트 원지점 차넣기 모타(apogee kick motor)에 적용하기위한 잠입노즐의 기초기술 개발에 주안점을 두었다. 고고도에서 저속으로 회전하며 비행하는 원지점 차넣기 모타를 제작하기위해서 체계 요구성능에 의해 예상된 실물형의 50% 크기에 해당하는 축소형 잠입노즐을 제작하였다. 잠입노즐은 잠입부의 내외부가 고온의 추진제 연소가스에 노출된 상태에서 노즐 내부 압력 외에 연소실압에 의한 외부압력이 작용하므로 이를 고려한 열 및 구조설계가 중요하다. 본 연구에서는 노즐 수렴부와 목부에 일체형 그라파이트 소재를 적용하고 확장부 내열재 및 잠입부 배면내열재에 탄소/페놀 복합재를 노즐 내열재로 사용하였다. 그리고 이들의 구조적 지지를 위해 스틸구조물을 적용하였다. 적용된 스틸구조물에는 K형 열전쌍을 이용해 내열재와 구조물 온도를 측정할 수 있는 관통구멍 및 나사부를 구조물 외변에 가공하였다. 열전쌍은 노즐 목직경의 2, 4배 되는 확장부 내열재 단면위치의 2mm와 4mm 깊이와 구조물 내면 및 외면의 4개소에 열전쌍을 부착하여 지상연소시험시 노즐 내열재와 구조물의 온도분포를 관찰한다. 그리고 노즐 조립시 확장부 내열재와 구조물에 각 각 반원형 홈을 내어 여분의 접착제가 원형 홈에 밀려들어가 경화되어 노즐 기밀유지와 체결력을 향상시킬 수 있는 원형공간 접착제 충전 공법을 적용하여 실제모타에 대한 적용가능성을 지상연소시험을 통해 확인한다.