• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.45 no.9
• /
• pp.766-774
• /
• 2017

When a plume flow exhausted from a lunar lander descent engine impinges on the lunar surface, regolith particles on the lunar surface will be dispersed due to a plume-surface interaction. If the dispersed particles collide with the lunar lander, some adverse effects such as a performance degradation can be caused. Thus, this study tried to predict the plume flow behaviors using the CFD methods. A nozzle inside region was analyzed by a continuum flow model based on the Navier-Stokes equations while the plume behaviors of the outside nozzle was performed by comparing and analyzing the individual results using the continuum flow model and the DSMC method. As a result, it was possible to establish an optimum procedure of the plume analysis for the lunar lander descent engine in the vacuum condition. In the future, it is expected to utilize the present results for the development of the Korean lunar lander.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.36 no.3
• /
• pp.363-369
• /
• 2012

The moderator thermal flow in the CANDU calandria is generally complex and highly turbulent because of the interaction of the buoyancy force with the inlet jet inertia. In this study, the prediction performance of turbulence models for the accurate analysis of the moderator thermal flow are assessed by comparing the results calculated with various types of turbulence models in the commercial flow solver FLUENT with experimental data for the test vessel at Sheridan Park Engineering Laboratory (SPEL).Through this comparative study of turbulence models, it is concluded that turbulence models that include the source term to consider the effects of buoyancy on the turbulent flow should be used for the reliable prediction of the moderator thermal flow inside the CANDU calandria.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• v.40 no.7
• /
• pp.605-612
• /
• 2016

A numerical analysis was performed on the effect of the design parameters of a bubble jet type microactuator on its liquid flow characteristics. The numerical models included the ink flow from the reservoir, bubble formation and growth, ejection through the nozzle, and dynamics of the refilling process. Because the bubble behavior is a very important parameter for the overall actuator performance, the bubble growth and collapse phenomena in an open pool were simulated in the present study. The drop ejection and refill process were numerically predicted for various geometries of the nozzle, chamber, and restrictor of the bubble jet microactuator. The numerical results from varying the design parameters can help with predicting the performance and optimizing the design of a microactuator.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.30 no.6
• /
• pp.53-60
• /
• 2002

Based on the analyses of the single transverse injection in supersonic flow fields, the mixing characteristics of dual transverse injection of hydrogen in supersonic air flow are studied with computational methods. Three-dimensional Navier -Stokes and the k-$\omega$ SST turbulence model were used. A parametric study is conducted with the variation of the distance between two injectors. The flow patterns and the mixing characteristics of two injection flows are very different from each other, and the flow patterns and the mixing characteristics of the rear injection flow are strongly influenced by those of the first injection flow. The increase of the distance between two injectors up to a specific distance results in the increase of mixing rate and penetration of fuel. However, the increase of the distance over the specific distance results in the decrease of mixing rate and penetration of fuel. From the results it can be stated that there exists a distance between two injectors for optimum mixing characteristics.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 1997.11a
• /
• pp.17-17
• /
• 1997

극초음속 여객기와 군사용 항공기에 대한 수요가 증가함에 따라서 새로운 개념의 다양한 추진기관이 연구가 진행되고 개발되어 왔다. 초음속 항공기의 속도 영역은 마하 10-20 정도가 되는데 이 속도 한계를 극복하기 위하여 초음속 연소 램제트 엔진(SCRamjet; Supersonic Combustion Ramjet)이 제안되었다. 스크램 제트를 개발하기 위해서는 연료와 산화제의 혼합 효율 문제, 화염의 안정화 문제, 벽면의 냉각에 관한 문제 등 몇 가지 기본적인 문제들을 해결해야 한다. Univ of Michigan에서 실험한 연소기를 모델로 본 연구에서는 연료와 공기의 혼합에 관한 수치 연구를 수행하였다. 다원 혼합기체에 관한 축대칭 Navier-Stokes 방정식을 지배 방정식을 이용하였고 비평형 화학반응식을 고려하였다. 공간 차분에는 유한 체적법을 이용하였다. 대류 플럭스 항은 Roe의 Upwind FDS 기법을 사용하여 차분하였고 점성항에는 중심 차분법을 이용하였다. 시간 적분법으로는 근사 자코비안과 LU분할 기법을 이용한 완전 내재적 방법이 쓰였다. 난류 모델로는 Mentor에 의해 제안된 2 방정식 k-$\varepsilon$/k-$\omega$ 혼합모델을 사용하였다. 유동장이 실험에서의 찍은 사진과 유사한 모습의 충격파 간섭을 수치 모사하였고 수소가 확산되는 모습과 함께 노즐 lip 주위의 재순환 영역에 대해서 살펴볼 수 있었다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
• /
• v.18 no.3
• /
• pp.62-69
• /
• 2014

This paper presents a preliminary study of a convergent divergent nozzle in an afterburning turbofan engine of a supersonic aircraft engine. In order to design a convergent divergent nozzle, cycle model of a low bypass afterburning turbofan engine of which thrust class is 29,000 lbf at a sea level static condition is established. The cycle analysis at the design point is conducted by Gasturb 12 software and one dimensional gas properties at a downstream direction of the turbine are obtained. The dimension and configuration of an model turbofan engine are derived from take-off operation with wet reheat condition. The off-design cycle calculation is conducted at the all flight envelope on the maximum flight Mach number of 2.0 and maximum flight altitude of 15,000 m.

• Fire Science and Engineering
• /
• v.33 no.4
• /
• pp.77-82
• /
• 2019

Fire extinguishing systems are essential equipment in all indoor facilities to address unexpected fire scenarios, and appropriate fire extinguishing agent should be used depending on the place and object to protect. Among these, gaseous fire-extinguishing systems are used to protect electronic equipment. Therefore, inert gases that do not undergo chemical reactions are used mainly in those systems. On the other hand, recently, owing to the high integration of electronic equipment, there are some cases, in which large noise generated from gaseous systems damage the electronic equipment. In this study, numerical analysis of the discharge noise with various nozzle contraction angles was carried out to improve the gas fire extinguishing system. Numerical analysis was carried out using ANSYS FLUENT ver 18.1. The causes of the noise were elucidated using the swirl distribution. The noise level of the modified model was reduced by approximately 6 dB compared to the reference model, which is similar to the result of a previous study, confirming the validity of the method.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• v.27 no.5
• /
• pp.701-709
• /
• 1995

The realistic discharge coefficient for the critical How model of RELAP5/AOD3/KAERI are determined for the subcooled and too-phase critical flow by assessments of nine MARVIKEN Critical flew Test(CFT). The selected test runs include a high initial subcooling and large nozzle aspect rat-io(L/D). The code assessment results show that RELAP5/MOD3/KAERI over-predicts the subcooled critical flow and under-predicts the two-phase critical flow. Using these result, the realistic discharge coefficients of critical flow models are quantified by an iterative method. The realistic discharge coefficients are determined to be 0.89 for the subcooled critical How and 1.07 for the two-phase critical flow, and the associated standard deviations are 0.0349 and 0.1189, respectively. The results obtained from this study can be applied to calculate the realistic system response of Large Break Loss of Coolant Accident and to evaluate the realistic Emergency Core Cooling System performance.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2000.04a
• /
• pp.16-16
• /
• 2000

충격파를 포함하는 초음속 유동을 해석하는 수치해법 중에서 많이 사용되어진 것은 엄밀 및 근사 리만 해법과 플럭스 분할 기법들로서 이들은 Euler 방정식에 기반을 두고 선형 또는 비선형파의 상호작용을 풍상 차분법으로 기술하는 방법들이다. 이러한 수치기법들은 과거 광범위하게 사용되어 왔으나 최근 여러 가지 단점이 발견되었다. 이와 같은 문제점을 극복하고자 입자의 통계적인 운동을 기술하는 기체 운동론에 근거하여 BGK 수치기법이 제시되었다. 이는 비충돌 볼츠만 방정식으로부터 입자의 수준에서 플럭스 분할 기법 형태의 풍상차분법을 구현하는 것으로 볼츠만 방정식의 충돌항을 BGK 모델로 대치하고 이것의 적분해로부터 수치 플럭스를 구한다. 이 수치기법은 기존의 리만해법에 비하여 수치적으로나 물리적으로 매우 타당한 성질인 강건성, 정확성, 엔트로피 조건, 양수보존성 등을 가지고 있음이 밝혀졌다. 이와 같은 수치기법을 사용하여 로켓 노즐 내의 아음속, 천이음속, 초음속에서의 유동장 해석을 위한 프로그램을 작성하였다. 시간 적분에 대하여는 정상 상태의 계산을 위하여 내재적 시간 적분 방법을 사용하였으며, 공간 이산화 방법으로는 임의의 제어체적에 대하여 적분형 보존 방정식을 적용하는 유한 체적법을 사용하였다. 초음속 입구 유동과 출구에서 초음속과 저음속 유동의 두가지 경우를 고려하여 얻은 결과를 기존의 연구 결과와 비교하여 본 결과 잘 일치하였다. 입구 유동이 저음속이고 출구 유동이 초음속인 경우에 대하여도 해석결과가 실험결과와 잘 일치하였다. 상대적으로 낮은 온도, 압력 조건과 높은 온도, 압력 조건을 가지는 고체 로켓 모터 노즐 내의 유동을 해석하였다. 이들 해석 결과를 전압, 전온도로 표준화시킨 결과 서로 일치하였으며, 파라서 저온, 저압에서 얻은 결과도 표준화시킬 경우, 고온, 고압에서도 사용될 수 있음을 알 수 있었다.의 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 $\mu\textrm{g}$<

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
• /
• v.39 no.3
• /
• pp.207-214
• /
• 2015

The preliminary design of a radial inflow turbine using R134a as the working fluid at 5 kW of power for application to ocean thermal energy conversion (OTEC) is performed to obtain the trends for the efficiency and geometrical dimensions of the turbine. Using input conditions that included a turbine inlet temperature of $25^{\circ}C$, an outlet static pressure of 4.9 bar, and a mass flow rate of 1.16 kg/s, the results of a mean flow analysis show the major dimensions of the turbine, along with an angular velocity of 12,820 rpm. Based on these results, a three-dimensional turbine model is constructed for a computational fluid dynamics (CFD) analysis. The flow characteristics inside the turbine, including the volute and nozzle, are investigated using the CFD software ANSYS CFX. For a pertinent number of nozzle guide vanes, ranging from 10 to 15, the turbine efficiency was higher than 80%, with the highest efficiency shown by a nozzle with 15 guide vanes.