• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.20 no.4
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• pp.407-416
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• 2007

Fuel spray nozzle has a critical effect on combustion characteristics. Mass flow rate and SMD(sauter mean diameter) were selected as design variables by using the experiment data of various types of duplex fuel nozzles for the swirl atomizers. The sensitivity of each design variable on the mass flow rate and SMD was analyzed and the uniformity of mass flow rate was investigated through the shape optimization of duel-orifice-type swirl atomizers. The design variables that have a little effect on the optimum design were excluded using the DOE(design of experiments) method, which enabled the optimization of sensitive design variables on mass flow rate and limit tolerance. The SMD of the research spray nozzle that was used in this study was found to be most similar to that of the calculation results using the Jasuja's SMD relationship. This study showed the specific characteristics of duel orifice type swirl atomizers and the optimization of these kinds of nozzle. This study provided the optimization design of mass flow rate and its allowable tolerance.

• Proceedings of the KAIS Fall Conference
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• 2011.12a
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• pp.318-321
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• 2011

한국은 급격한 고령화가 진행 중에 있다. 세계적으로도 유례가 없는 급격한 고령화에 노인시설 및 병원에서 생활하는 고령자의 수 역시 증가하고 있는 추세이다. 시설이나 병원에서 고령자의 샤워수발은 수발자에게는 매우 힘든 노동이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 샤워 수발자의 불편함을 해소할 수 있는 와상형 자동 샤워링 시스템을 개발하는 것을 연구목적으로 한다. 와상형 자동 샤워링 시스템을 개발하기 위하여 본 연구에서는 기존 국외제품의 노즐위치 문제점을 분석하고, 수발자의 수발행위가 최적화될 수 있는 최적노즐위치 구현을 위한 샤워링 테스트, 샤워링시뮬레이션 등을 사용하여 최적노즐위치를 구현하였다. 또한 적은 노즐 수로 넓은 범위를 효과적으로 세정할 수 있는 스윙노즐을 개발하여 시제품에 적용하였다. 샤워링 테스트의 노즐위치 최적화결과를 샤워링 시뮬레이션에 적용하여 노즐위치 및 분사각의 최적화를 수행하였고, 이를 실제 시제품 설계에 적용하였다. 본 연구에서는 와상형 샤워링 시스템의 개발에 있어 사용자의 수발부담을 경감할 수 있는 가장 중요한 설계요소를 노즐위치 및 분사각으로 정의하고, 노즐위치 및 분사각도의 최적화를 중심으로 와상형 자동샤워링 시스템 개발 연구를 수행하였다. 본 연구의 사용자 중심 제품개발과정은 앞으로 다양한 고령친화제품을 개발하는데 있어 수발자의 부담을 감소시키고, 고령사용자의 자립생활을 지원하는데 있어 적용 가능할 것으로 사료된다.

• Journal of Energy Engineering
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• v.18 no.4
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• pp.258-263
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• 2009

Jet Loop Reactor(JLR), in which a two-phase nozzle is installed, is the new design technique for the treatment of high concentration wastewater by accelerating of oxygen contacting between substrate and surrounding bacteria. This numerical study of the two phase jet flow was conducted to find the optimum design of JLR. It was shown that there was a minimum velocity in the nozzle for continuous circulation of wastewater. The optimum location and the size of the draft tube for continuous circulation were examined. It was certain that the smaller the air size is, the more the effect of the mixing increases. The relation between the mixing effect and the turbulence was confirmed.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.39 no.8
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• pp.813-821
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• 2015

In this paper, we analyzed the problems of a batch-type sterilizer and design a continuous sterilizer to control the temperature deviation. The temperature deviation is analyzed with respect to design parameters such as a nozzle diameter, hole diameter, and nozzle length. The significant temperature parameters are optimized using the response surface methodology. An experimental apparatus is developed using the optimized design parameters. Using a field test, we show that the target temperature is obtained in about 7.3 minutes and the temperature deviation is improved about $0.84^{\circ}C$. The optimized parameters from the test are equal to the analytical parameters.

• 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.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.20 no.6
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• pp.18-28
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• 2016

Numerical analysis was conducted as a preliminary study for evaluating the dual bell nozzle. For future parametric studies, a dual bell nozzle was designed, and thereafter inlet condition, turbulence model, and the number of optimum grids were determined. Dual bell nozzle was designed based on the KSLV-II first stage nozzle. Inlet condition was determined to frozen flow model of non-reacting eight species by comparing with the design values. SST $k-{\omega}$ model turned out to be suitable as turbulence model. About 150 thousand of the grids were selected after grid sensitivity tests. Based on the results determined in this study, we plan to investigate performance gain of the KSLV-II by adopting a proposed dual bell nozzle.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.11a
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• pp.171-176
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• 1996

증기발생기 노즐댐작업은 고방사선 구역에서의 극한작업으로서 로봇이 이 작업을 성공적으로 수행하기 위해서는 로봇을 증기발생기 수실 내부로 자동으로 입실시켜 노즐댐 장/탈착 작업시 로봇의 플랫포옴 역할을 담당함과 동시에 작업 완료후 로봇을 수실 외부로 회수하는 장치인 로봇 입/퇴실장치의 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 증기발생기 노즐 댐작업용 로봇시스템 개발을 위하여 로봇 입/퇴실장치의 최적설계를 위한 기구학 해석을 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.11a
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• pp.613-617
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• 2011

Korea Aerospace Research Institute has been designed and manufactured various thurst nozzles of the scramjet engine for optimized configuration. The test campaign for thurst nozzle characteristics was performed at T4 free-piston shock tunnel in University of Queensland, Australia. Total 8 kinds of thrust nozzles and 2 kinds of side walls were manufactured for this campaign. In this paper, the design and specification of thrust nozzles was reported. Based on the static pressure distribution of the engine and pitot pressure distributions at nozzle exit, The positive net thurst was observed with baseline case of the test campaign.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.12 no.6
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• pp.21-29
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• 2008

Performance characteristics on a partially admitted small axial-type turbine are experimentally studied with changing design parameters, such as exit flow angles at the nozzle and solidities at the rotor. The tested turbine consists of a single-stage and its mean radius is 35 mm. In this experiment, three different solidities and four different nozzle flow angles are applied to find the optimal design parameter. For a comparison of the turbine performance, the net specific output powers are evaluated. For a 3.4% partial admission rate, the best performance is obtained when the rotor solidity is at 2.18, which is increased to 74% compared to the solidity at full admission.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1999.10a
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• pp.22-22
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• 1999

로켓의 노즐의 확대부와 같은 내열특성 증진이 필요한 곳에 주로 적용되어온 Involute 구조는 얇은 두께의 fabric 프리 프레그룰 일정한 패턴에 맞추어 재단한 후 적층하여 제작되어진다. 이렇게 제작된 노즐 확대부와 같은 구조물은 내삭마 및 구조 특성이 향상되고, 적층 및 성형 중 발생하는 링클과 보이드도 많이 예방할 수 있는 장점을 가진 것으로 알려져 있다. 이와 같은 장점 때문에 60년대부터 제작되어 노즐 확대부에 적용되어온 Involute 구조는 기하학적 복잡성으로 인해서 본질적으로 구조물의 비등방성 및 비균질성을 수반하게 되며, 이에 따른 열 및 구조해석의 어려움이 존재하게 된다. 70년대 Pagano에 의해서 그 기하학적복잡성이 수학적으로 규명되기 시작하여 80년대 가장 활발한 구조해석이 수행되어 노즐의 설계에 적용되었으며, 90년대 들어와서는 비선형 해석 및 최적설계 기법을 도입한 Involute 구조물의 기하학적 형상 및 구조적 최적화가 진행되고 있다. 하지만 국내에서는 아직까지 Involute 구조의 구조해석이 생소한 분야로서, 앞에서 언급한 일련의 진행 과정과 특징 등을 요약 및 정리할 필요가 있다 따라서, 본 발표는 비등방성 및 비균질성의 Involute 구조물에 대한 구조해석 기법들을 파악하고 그 적용 방법을 생각해 보고자 한다.