• Title/Summary/Keyword: 천이작동

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Analysis of Dynamic Pressure Characteristics for Startup of KSLV-II 75 tonf Class Liquid Rocket Engine (한국형발사체 75톤 엔진의 시동 시 동압 특성 분석)

  • Moon, Yoonwan;Jung, Eunhwan
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.1084-1087
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    • 2017
  • When a liquid rocket engine is started the oxidizer and fuel must be flowed into combustion chamber and gas generator with time differences. The wrong time difference between propellants or malfunction of ignition device can occur the explosion of combustion chamber due to detonation by energized premixed-propellants. Therefore it is important to observe the transient characteristic of propellants or to measure the inflow time of propellants into combustion chamber and gas generator. The measurement of static pressure is not enough to observe the propellants inflow time into combustion chamber and gas generator. By measuring dynamic pressure of main flow passage of propellants the accurate propellants inflow time could be investigated.

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Numerical analysis of turbulent combustion in Supercritical combustor with multi-injector (다중 분사기가 장착된 초임계 연소기 난류연소해석)

  • Jeon, Tae Jun;Park, Tae Seon
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.803-810
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    • 2017
  • the liquid oxygen transitions to a supercritical state, causing rapid changes in properties and pseudo boiling in supercritical combustion. the combustion reaction operating in a supercritical state depends on the turbulence diffusion caused by difference of density, therefore, a study of the diffusion flow and pseudo boiling is required. Many researchers have studied these phenomena in the supercritical combustion, but A case study by various variables is inadequate. In this study, the flow field and flame structure were investigated numerically by changing the recirculation flow and liquid oxygen core length through oxygen-fuel ratio(O/F), combustor diameter and recess ratio at supercritical pressure condition.

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램제트 엔진에서의 화염 전파와 비정상 연소 현상에 관한 수치해석

  • ;Vigor Yang
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.10-10
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    • 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

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Roles of B-dot Controller and Failure Analysis for Dawn-dusk LEO Satellite (6시 저궤도 위성에서 B-dot 제어기 역할과 고장분석)

  • Rhee, Seung-Wu;Kim, Hong-Joong;Son, Jun-Won
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.41 no.3
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    • pp.200-209
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    • 2013
  • In this paper, the types of B-dot controller and the review results of B-dot controller stability are summarized. Also, it is confirmed that B-dot controller is very useful and essential tool when a dawn-dusk low earth orbit(LEO) large satellite has especially to capture the Sun for a required power supply in a reliable way after anomaly and that its algorithm is very simple for on-board implementation. New physical interpretation of B-dot controller is presented as a result of extensive theoretical investigation introducing the concept of transient control torque and steady state control torque. Also, the failure effect analysis results of magnetic torquers as well as a simulation verification are included. And the design recommendation for optimal design is provided to cope with the failure of magnetic torquer. Nonlinear simulation results are included to justify its capability as well as its performance for an application to a dawn-dusk LEO large satellite.

Blocking Layer Coating on FTO Glass by Sol-Gel Method for Dye-Sensitized Solar Cell (염료 감응형 태양전지 효율 향상을 위한 졸-겔법을 이용한 차단막 코팅 방법)

  • Bae, Sang-Hoon;Han, Chi-Hwan;Kim, Do-Jin
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.96.1-96.1
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    • 2010
  • 현재 태양광 시장에 진출한 대부분의 Si계열 태양전지는 복잡한 공정과 원재료 고갈, 높은 가격으로 인해 한계에 직면에 있는 상태이다. 최근 많은 연구소나 학교에서는 기존의 Si계열 태양전지를 대체할 대안으로 염료 감응형 태양전지에 대해서 높은 관심을 보이고 있으며, 그동안의 연구개발로 단위 셀 면적에서는 상용화에 근접한 효율을 확보한 상태이다. 염료 감응형 태양전지의 작동과정을 간단히 단계별로 살펴보면 나노 결정 산화물 반도체 표면에 흡착된 염료분자가 가시광선을 흡수하면 전자는 HOMO에서 LUMO로 천이하고 이 들뜬 상태의 전자는 다시 에너지 준위가 낮은 반도체 산화물의 전도띠로 주입된다. 주입된 전자는 나노 입자간 계면을 통하여 투명 전도성막으로 확산, 전달되고 산화된 염료분자는 전해질 I-에 의해 다시 환원되어 중성 분자가 된다. 그러나 표면상태 전자 중 일부는 산화된 염료와 다시 결합하거나, 전해질의 $I^{3-}$ 이온을 환원시키기도 한다. 이와 같은 과정은 암전류를 증가시키면서 반도체 전극 막의 성능을 저해하는 주원인이 된다. 전자의 재결합은 투명 전극을 통해서도 가능하기 때문에 투명 전극에 얇은 blocking layer를 도포한 후 나노 결정 산화물 반도체 전극을 제작하면 전지 특성을 향상시킬 수 있다. 본 실험에서 우리는 졸-젤 법으로 $TiO_2$ blocking layer 졸을 만들었고 간단하며 저가공정이 가능한 스크린 프린팅 방법으로 blocking layer를 형성하는 실험을 진행하였다. 전도띠 에너지가 높은 반도체 물질로 표면을 처리하면 $TiO_2$-전해질 간 계면에 에너지 장벽이 형성되어 재결합을 줄여 모든 광전특성이 향상 되었다.

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Numerical Analysis of Nonlinear Longitudinal Combustion Instability in LRE Using Pressure-Sensitive Time-Lag Hypothesis (시간지연 모델을 이용한 액체로켓엔진의 축방향 비선형 연소불안정 해석)

  • Kim Seong-Ku;Choi Hwan Seok;Park Tae Seon;Kim Yong-Mo
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • v.y2005m4
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    • pp.281-287
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    • 2005
  • Nonlinear behaviors such as steep-fronted wave motions and a finite amplitude limit cycle often accompanying combustion instabilities have been numerically investigated using a characteristic-based approximate Riemann solver and the well-known ${\eta}-{\tau}$ model. A resonant pipe initially subjected to a harmonic pressure disturbance described the natural steepening process that leads to a shocked N-wave. For a linearly unstable regime, pressure oscillations reach a limit cycle which is independent of the characteristics of the initial disturbances and depends only on combustion parameters and operating conditions. For the 1.5 MW gas generator under development in KARI, the numerical results show good agreement with experimental data from hot-firing tests.

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An Experimental Study on the Thermal Performance of Air Filled Thermal Diode (공기를 작동 유체로 하는 열다이오드의 열성능에 관한 실험적 연구)

  • Pak, Ee-Tong;Jang, Young-Geun;Hwang, In-Ju
    • Solar Energy
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    • v.17 no.2
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    • pp.35-42
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    • 1997
  • Thermal diode is a device which allows heat to be transferred in one direction by convection due to difference of density of fluid, and blocks heat flow in the opposite direction. Vertical plate for heat collection and radiation are of utility for design of thermal diode. It was considered the transient and steady state of air filled thermal diode with guide vane which combined rectangular and parallelogrammic shape enclosures. $Gr^*$ was kept constantly on $1.11{\times}10^{10}{\sim}1.4{\times}10^{10}$ and error range was ${\pm}3%$ during the experiment. Nu was examined when inclined angle are $15^{\cir\c}\;and\;45^{\circ}$ and, also the experiments was carried out with and without guide vane as well. Specially, Nu was linearly increased due to increase of $Gr^*$, and the effect of guide vane and dimensionless channel depth was sensitive. Developed state of temperature began at dimensionless time $0.5{\sim}0.6$ due to variation of inclined angle, which is characteristic of system.

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Starting Transients in Dual-Mode Scramjet Engine (이중 모드 스트램제트 엔진의 시동 천이 과정)

  • Choi, Jeong-Yeol;Noh, Jin-Hyun;Byun, Jong-Ryul;Lim, Jin-Shik
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.981-984
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    • 2011
  • A high-resolution numerical study is carried out to investigate the transient process of the combustion and the shock-train developments in an ethylene-fueled direct-connect dual-mode scramjet combustor. Following the fuel injection, air-throttling is applied at the expansion part of the combustor to provide mass addition to block the flow to subsonic speed. The ignition occurs several ms later when the fuel and air are mixed sufficiently. The pressure build up by the combustion leads to the shock train formation in the isolator section that advances to the exit of the intake nozzle. Then, the air-throttling is deactivated and the exhaust process begins and the situation before the air-throttling is restored. Present simulation shows the detailed processes in the dual-mode scramjet combustor for better understanding of the operation regimes and characteristics.

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Study on the Buzz Characteristics of Supersonic Air Intake at Mach 2.5 (마하 2.5 초음속 공기흡입구의 버즈 특성에 관한 연구)

  • Lee, Hyoung-Jin;Park, Tae-Hyoung;Choi, Jeong-Yeol;Jeung, In-Seuck
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.35 no.5
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    • pp.426-437
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    • 2007
  • off-design conditions, supersonic air inlets often encounter the problem of aerodynamic instability, called inlet buzz, which causes the significant degradation of the engine performance. An experimental and numerical study was conducted to investigate the phenomenon of supersonic inlet buzz on a generic, axisymmetric, external-compression inlet with a single-surface center-body. It is understood the mechanism of buzz onset as proving that the origin of buzz is the flow choking induced by separation at the intake throat. Also it is observed the intermittent and continuous buzz mode as area ratio varies and understood the transition process through this study. The buzz frequency become to be higher as decreasing the area ratio, but for each area ratio, the frequency of pressure oscillation is the same at all points of intake.

Pyroshock and Vibration Isolation using SMA Mesh Washer Isolator (형상기억합금 메쉬 와셔 절연계의 파이로 충격 및 진동 절연 시험)

  • Youn, Se-Hyun;Jang, Young-Soon;Han, Jae-Hung
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.37 no.3
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    • pp.307-313
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    • 2009
  • In general, pyroshock is generated from the actuation of separation devices for several stage, fairing, and satellite separation in the flight of a launch vehicle. During these events, transient vibration phenomenon called pyroshock, which shows large acceleration in the high frequency range, occurs and it can result in the malfunction of electronic components which is equipped inside the launch vehicle or satellite. In this paper, mesh washer isolators made out of SMA were introduced for the isolation of pyroshock. One type of isolator primarily used pseudoelastic characteristics of SMA and the other type of isolator used shape memory effect of SMA. For the study of basic load-displacement relationship of each SMA isolator, compressive loading tests were performed and the results showed the capability of the isolator itself. Pyroshock isolation tests were followed and verified the outstanding isolation performance of isolator. In addition, random vibration tests were also performed and checked the dynamic characteristics of each SMA isolator.