• 한국항공우주학회지
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• 제49권3호
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• pp.205-212
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• 2021

본 연구에서는 플렉셔를 적용한 추력 시험대 설계를 위해 두 가지 유형에 따른 추력 시험대 모델링을 제시하였다. Type A의 모델은 접선 하중(추력)과 지면에 대한 축 방향 하중(자중)이 압축하중으로 발생되고, Type B의 모델은 축 방향 하중이 인장하중으로 발생되도록 설계를 하였다. 두 가지 유형에 대해 하중에 따른 영향성을 확인하였고, 1D 계산 결과와 전산해석 결과에 대해 비교를 수행하였다. 거리 비(x/L)에 대해 총 10구간을 1D 계산 값과 전산해석 값을 비교하였고 그 결과는 매우 유사한 것을 확인할 수 있었다. 해석 결과에 대한 타당성을 입증하기 위해 플렉셔에 대한 전산해석으로부터 등가응력(Equivalent Stress)을 확인하였고, 항복조건(Von-Mises Yield Criterion) 평가로부터 Type B 모델의 제작을 선정하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
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• pp.15-15
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• 2000

제트 베인에 의한 추력 방향 제어 장치는 롤 운동 제어를 가능하게 하고, 큰 선회 각도를 얻을 수 있는 장점이 있으나, 기계 장치가 비교적 복잡하고, 제트 베인의 열적, 구조적 문제를 해결하여야 한다. 복잡한 기계 장치는 유동 해석의 측면에서 고려해 볼 때 격자 형성을 어렵게 만들어 유동장 해석을 통한 성능예측을 어렵게 만든다. 구조물의 응력해석을 위하여 제트 베인 표면에서의 정압력과 더불어 마찰력도 고려하여야 하는데, 정확한 마찰력 계산을 위해서는 난류 모델링이 필수적이고, 그에 따라 벽면 근처에서 격자를 밀접시키는 것이 요구된다. 본 연구에서는 상용 유동해석 소프트웨어인 Fluent를 사용하여 제트 베인이 장착된 추력 방향 제어 장치의 3차원 난류 유동장 계산을 수행하였다. 피치, 요 운동의 경우와 롤 운동의 경우로 구분하여 계산하였으며, 최대 받음각을 $25^{\cire}$ 로 하여 제트 베인의 받음각에 따라 회전축에 작용하는 힘과 모멘트를 계산하였다. 본 연구의 결과는 향후 개발될 제트 베인이 장착된 추력 방향 제어 장치의 개념설계 단계에 필요한 기본자료로서 신뢰도를 높이는데 도움이 되리라 판단된다.

• 항공우주기술
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• 제8권2호
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• pp.122-126
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• 2009

KSLV-I은 100kg급 소형 인공위성을 지구 저궤도에 진입시키는 임무를 수행하여야 하며, 이를 위해 상단의 3축 자세제어를 위한 자세제어 시스템이 요구된다. 추력기 노즐을 통해 질소가스를 방출함으로써 발생하는 작용 반작용 모멘트를 제어모멘트로 사용하는 냉가스 추력기 자세제어 시스템을 KSLV-I 상단의 3축 자세제어 시스템으로 선정하였다. 충전 시스템의 유량 검증 및 충전 시나리오 작성을 위해 지상 충전 시스템 개발 전단계로 충전모사 시스템의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 KSLV-I 충전 모사 시스템의 오리피스 설계, 시스템 개발, 충전 시험에 관한 것이다.

• 항공우주기술
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• 제12권1호
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• pp.189-199
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• 2013

본 논문에서는 나로호 3차 비행시험에서의 2단 자세제어 결과를 정리하였다. 나로호 2단 추력기시스템에 의한 무추력 비행구간 3축 자세제어 및 추력벡터제어에 의한 킥모터 연소구간 피치/요 자세제어가 정상적으로 수행되었음을 보였다. 무게중심 오프셋, 킥모터 슬래그 영향, 킥모터 잔류추력 영향으로 인한 외란에도 불구하고 2단 자세제어기가 모든 비행구간에서 성공적으로 작동하였음을 보였다. 이러한 결과들은 국내의 발사체 자세제어 기술을 향상시키는 데 있어서 중요한 토대를 마련할 것이다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제9권2호
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• pp.39-43
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• 2006

The magnitude of the axial force acting on turbopump bearings has a great influence on the operational reliability and service life of a turbopump. In the turbopump under current investigation the cavity vanes are introduced to the pump shroud casing to control the axial thrust of the turbopump. To investigate the effect of the cavity vanes, 3D computational flow analyses for a propellant pump stage including an inducer, impeller, volute and secondary flow passages are performed with and without the vanes. The results show that the cavity vanes are very effective in reducing the magnitude of axial thrust without notable changes on the overall performance of the turbopump.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제10권4호
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• pp.15-20
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• 2007

In order to control and balance axial thrust of turbo machine, many types of balancing devices are used but most of them are complicated and sometimes cause troubles. In this study, a very simple device of using shallow grooves mounted on a casing wall, known as "J-Groove", is proposed and studied experimentally and theoretically. The result shows that 70% of axial thrust in an industrial 4-stage centrifugal pump can be reduced at the best efficiency point. Moreover, the analytical method of "interfered gap flow" is established and a simple formula which can determine the optimum dimension of groove and its location is proposed.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2005년도 연구개발 발표회 논문집
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• pp.354-358
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• 2005

The magnitude of the axial force acting on turbopump bearings has a great influence on the operational reliability and service life of a turbopump. In the turbopump under current investigation the cavity vanes are introduced to the pump shroud casing to control the axial thrust of the turbopump. To investigate the effect of the cavity vanes, 3D computational flow analyses for a propellant pump stage including an inducer, impeller, volute and secondary flow passages are performed with and without the vanes. The results show that the cavity vanes are very effective in reducing the magnitude of axial thrust without notable changes on the overall performance of the turbopump.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제15권1호
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• pp.36-40
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• 2012

The magnitude of the axial thrust acting on pump bearings has a great influence on the operational reliability and service life of a pump for turbopumps. In the present study, radial vanes are introduced to the pump casing to control the axial thrust by changing the cavity pressure between the impeller and the casing. To investigate the effect of the vanes on the axial thrust of the pump, experimental and computational studies were performed with and without the vanes. It is shown that the vanes reduce the cavity pressure by preventing the flow from rotating with the impeller. Experimental and computational results show similar trend for the axial thrust difference between two cases with and without the vanes. The results show that the cavity vanes are very effective in controlling the magnitude of the axial thrust.

• 대한기계학회논문집B
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• 제30권3호
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• pp.230-237
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• 2006

Flows in the cavity with pump out vane are calculated using the CFX-Tascflow CFD code. flow calculations are performed for different values of vane height, numbers, leakage flow rate, and rotational speed. The flow is very complex and three dimensional with strong vortex and leakage flow over the vane. The variations of pressure coefficient and K-factor with these parameters and resulting effects on the thrust and torque are studied. The present study contributes to showing the capability of flow simulation of back cavity with pump-out vane. The calculated results are good enough to be used back cavity design.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2017년도 추계학술발표회
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• pp.264-264
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• 2017