• 제목/요약/키워드: 쵸킹

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압력 릴리프 밸브 스템부 운동 및 유동 연계해석 기법 (Analysis of Pressure Relief Valve Considering Interaction between Valve Stem Motion and Flow)

  • 조남경;신동순;한상엽;김영목
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.121-127
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    • 2007
  • 본 연구에서는 발사체 추진제 탱크에 적용되는 압력 릴리프 밸브에 대한 모델링 방법을 제시하였다. 압력 릴리프 밸브의 유동저항은 밸브 스탬의 정지 위치에 대한 이동거리에 의해서 결정된다. 밸브 스탬의 위치는 스탬의 질량, 스프링의 탄성계수, 마찰저항, 차압 등에 의존하며 일반적으로 시스탬 운용 시간에 걸쳐 변하게 된다. 본 연구에서는 이러한 밸브 스템부 운동 및 그에 따른 유동저항의 천이를 제시하였다. 다른 종류의 밸브와는 달리 압력 릴리프 밸브는 일반적으로 밸브 전 후단의 차압이 크기 때문에 밸브목 근처에서 유량이 음속에 의해 제한되는 쵸킹 현상이 발생한다. 따라서 압력릴리프 밸브 설계 시에는 이러한 쵸킹 현상을 고려해야 하며 본 논문에서는 쵸킹을 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대한 결과를 비교하여 제시하였다. 또한 스탬부 직경 및 스프링 탄성계수에 의한 밸브의 벤트 성능을 제시하였다.

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전산해석을 통한 열증기압축기 설계와 실험적 검증 (Design of Thermal Vapor Compressor by Numerical Analysis and Experimental Verification)

  • 박일석;박상민;하지수
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제8권6호
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    • pp.33-39
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    • 2005
  • A thermal vapor compressor in which the subsonic/supersonic flow appears simultaneously, has been accurately designed through the CFD analysis for the various shape parameters such as the primary nozzle shape, converging duct shape, mixing tube diameter, and so on. The performance of the developed thermal vapor compressor has been experimentally verified to be installed in a Multi Effect Desalination(MED) plant as an important element. In this paper, the effects of each parameter are discussed on the basis of CFD results and the experimental results for various boundary conditions(motive pressure, suction pressure, and discharge pressure) are presented in compared with CFD results. The two results show a good agreement with each other within 2 % accuracy with regard to the entrainment ratio.

전산해석을 통한 고압열증기압축기 형상변수에 관한 강건 설계 (Robust Design for Shape Parameters of High Pressure Thermal Vapor Compressor by Numerical Analysis)

  • 박일석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제32권12호
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    • pp.931-937
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    • 2008
  • A high motive pressure thermal vapor compressor(TVC) for a commercial multi-effect desalination(MED) plant is designed to have a high entraining performance and its robustness is also considered in the respect of operating stability at the abrupt change of the operating pressures like the motive and suction steam pressure which can be easily fluctuated by the external disturbance. The TVC having a good entraining performance of more than entrainment ratio 6.0 is designed through the iterative CFD analysis for the various primary nozzle diameter, mixing tube diameter and mixing tube length. And then for a couple of TVC having a similar entrainment ratio, the changes of the entrainment ratio are checked along the motive and suction pressure change. The system stability is diagnosed through the analyzing the changing pattern of the entrainment ratio.

친환경 추진제를 사용하는 액체로켓엔진 점화기의 설계 및 운용 조건이 점화 특성에 미치는 영향 (Design of Hydrogen Peroxide/Kerosene Ignitor and Ignition Characteristic according to Operation Condition)

  • 황오식;김태완;전준수;고영성;김유;김선진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.74-77
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    • 2009
  • 본 연구에서는 과산화수소/케로신 촉매 점화기의 최적 설계를 위하여 점화기 설계와 운용 조건에 따른 점화 특성을 확인하였다. 그 결과 촉매대의 출구 면적은 분해된 가스가 쵸킹이 발생하지 않도록 충분하여야 하며, 케로신은 촉매대 중앙에서 미립화가 잘되도록 분무하여야 함을 확인하였다. 또한 점화기를 운용하는데 있어 예열이 없을 경우 과산화수소를 약 3초 정도 리드해야 하며, 퍼지는 케로신 공급과 같거나 늦게 공급하는 것이 바람직함을 확인하였다.

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Single Port 하이브리드 로켓에서의 고체연료 질량유속을 고려한 연소특성 연구 (A Study on Combustion Characteristic with Mass Flux of Solid fuel in Single Port Hybrid Rocket)

  • 이정표;김수종;이승철;김진곤
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.246-250
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    • 2006
  • 일반적인 하이브리드 추진의 연소특성은 산화제 질량유량에만 의존하는 후퇴율로 표현하지만, 이러한 실험식은 하이브리드 고체연료의 열 화학적 특성에 따른 영향을 잘 나타내지 못한다. 따라서 본 연구에서는 여러종류의 연료를 사용하여 연소특성을 후퇴율 대신 고체연료의 물질전달 수(B number)로 고찰하였다. 본 실험에서는 연료로 PMMA, PP, PE를 사용하였고, 산화제로 가스 산소를 사용하였다. 가스 산소의 유량은 직경이 다른 여러개의 쵸킹 오리피스로 제어했고, 산화제 공급 범위는 $3.66\sim45.3g/sec$ 이었다. 결과적으로 고체연료의 질량유속에 대한 실험식은 물질전달 수와 산화제의 질량유속으로 얻어지며, 실험식은 다음과 같다; $\dot{m}^{"}_f\;=\;0.0175G^{0.55}B^{0.4}$.

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하이브리드 로켓의 산화제 종류에 따른 고체연료 연소특성 비교 (Comparison of Combustion Characteristic with GN2O and GOX as Oxidizer in Hybrid Rocket)

  • 이정표;조성봉;김수종;윤상규;박수향;김진곤
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.223-227
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    • 2006
  • 하이브리드 추진 시스템에서의 산화제 종류에 따른 연소특성을 알아보기 위한 연구를 수행하였다. 산화제는 $GN_2O$와 GOX를 사용하고, 고체연료는 폴리에틸렌(PE)을 사용해 연소시험을 하였다. 산화제 종류에 따른 연소특성은 O/F 비에 따른 화염온도로 해석이 가능하였으며, $GN_2O$가 GOX보다 하이브리드 추진 시스템의 산화제로 효율이 좋음을 확인하였다 산화제의 유량은 직경이 다른 여러 개의 쵸킹 오리피스로 제어했고, 산화제 공급 유량범위는 $0.0138{\sim}0.0427kg/sec$ 이었다. 산화제 종류에 따른 연소특성을 표현하는 실험식은 고체연료의 질량유속으로 나타냈고, 이는 물질전달 수와 산화제의 질량유속으로 얻어진다.

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과산화수소/케로신을 사용하는 액체로켓엔진의 촉매 점화기 설계에 관한 연구 (A Study on Design of a Catalytic Ignitor for Liquid Rocket Engine using Hydrogen Peroxide and Kerosene)

  • 채병찬;이양석;전준수;고영성
    • 한국추진공학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.56-62
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    • 2011
  • 본 연구에서는 과산화수소와 케로신을 사용하는 소형 이원추진제 액체로켓엔진의 점화원으로서, 과산화수소의 촉매 반응에 의한 고온의 분해 가스와 케로신의 자연 발화를 이용하는 촉매형 점화기에 대한 연구를 수행하였다. 먼저 점화기를 설계하기 위해 열역학적 상용코드프로그램인 CEA를 사용하여 점화기 유량 및 혼합비를 선정하고 촉매형 점화기를 설계/제작하였으며, 점화 성공 및 지연 등을 판단하기 위한 가시화창과 분해 가스의 온도 분포를 파악하기 위한 열전대 장착이 가능한 연소실을 설계제작하였다. 분해 가스 유속을 결정하는 고정링(fixed ring)의 출구 면적 변화와 혼합비 변화에 따른 점화 성능 시험을 수행하였다. 결과적으로 쵸킹 면적보다 큰 출구 면적에서와 혼합비 6~8 사이에서 안정적인 점화 성능을 보임을 확인하였다.

인하도선시스템 시설에서의 문제점과 대책 (Problems and Countermeasures in Installation of Down Conductor Systems)

  • 이복희;이동문;강성만;엄주홍;정동철;이승칠;안창환
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.38-45
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    • 2002
  • 내본 논문에서는 뇌서지에 의해서 발생하는 컴퓨터를 비롯한 전자기기의 장해에 대한 보호대책을 제안하기 위해서내 국내의 뇌보호설비에 대한 규격과 지침에 대한 기술적인 문제점을 분석하였다. 인하도선의 설치방법에 따른 인하도선과 인입용 금속관을 통하여 흐르는 전류사이의 관계를 검토하였으며, 인하도선계에 미치는 표피효과의 영향을 평가하는 실험을 수행하였다. 그 결과 인하도선을 인입용 금속관에 전기적으로 접속한 때 인하도선과 금속관은 하나의 도체로 작용하며, 표피효과와 쵸킹효과 때문에 뇌격전류는 인하도선보다도 금속관을 통하여 훤씬 많은 전류가 흘렀다. 따라서 뇌격전류에 의한 인하도선의 전위상승으로 야기되는 정전유도와 측면방전 등의 악영향을 억제하기 위해서는 인하도선을 인입용 금속관과 건물의 철골 구조체에 전기적으로 접속하는 것이 매우 효과적이다.

하이브리드 로켓의 HTPB의 연소특성에 관한 연구 (A Study on Combustion Characteristic of HTPB in Hybrid Rocket)

  • 이정표;조성봉;김수종;김진곤;문희장;성홍계;최성한;장기원
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.203-207
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    • 2007
  • 하이브리드 추진 시스템에서의 HTPB 연료의 연소특성에 관한 연구를 수행하였다. 본 실험에서는 연료는 HTPB, 산화제는 GOX를 사용하였다. 산화제의 유량은 직경이 다른 여러개의 쵸킹 오리피스로 제어했고, 산화제 공급 유량범위는 $13.8{\sim}42.7g/sec$ 이었다. 본 실험의 HTPB 결과와 외국의 연구 결과를 비교하였으며, PE와의 연소성능을 비교 분석하였다. 하이브리드 추진 시스템의 고체연료로서 HTPB가 PE보다 연소율 및 효율이 높음을 확인하였다.

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가스터빈엔진을 모의하기 위한 시뮬레이션덕트 설계 연구 (Design Study of a Simulation Duct for Gas Turbine Engine Operations)

  • 임주현;김선제;김명호;김유일;김용련
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.124-131
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    • 2019
  • 가스터빈엔진 고도시험설비 운용특성탐색 및 설비튜닝 연구와 유량/추력 측정방안 검증을 위한 엔진 시뮬레이션덕트 설계 연구를 수행하였다. 설비 운용특성 검증은 배압/추력 제어가 필요하므로 Spikecone type의 가변노즐을 적용하였으며, 유량검증용 ISO 쵸킹노즐의 추가장착이 가능토록 설계하였다. 시뮬레이션덕트 주유로 면적은 1D Sizing으로 결정하고, 노즐면적변화에 따른 시뮬레이션덕트 내부 유동특성은 1D/CFD 해석으로 조사하였으며, 해석결과로부터 설비운용특성 탐색 및 유량/추력 검증시험을 위한 공기공급부 시험조건을 도출하였다. Spike 노즐 구동부는 시험 전운용 구간에서 공력하중조건을 견디도록 모터, 리니어 볼스크류 등의 부품모델을 선정하였으며, 시험 시 10 mm/s의 이송속도가 가능하도록 설계하였다.