• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.11a
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• pp.573-577
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• 2009

Dynamic behavior simulation of supersonic engine was performed and PI control algorithm was studied for the buzz control in the inlet and the thrust control. Firstly, required thrust was tracked according to the fuel flow control and then inlet pressure was regulated through the nozzle throat area control so that the buzz margin has the positive all the time. The control was performed according to the change of flight Mach number, altitude and angle of attack. The proportional gain and the integral gain for regulating the buzz margin was induced and simulated. In the results, it was confirmed and satisfied that control target in the operating area was changed the angle of attack from $0^{\circ}$ to $10^{\circ}$ at the flight Mach number of 2.1~3.0.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.43 no.4
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• pp.525-530
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• 2005

The erosion rate of water wall tube has been measured and discussed in a commercial circulating fluidized bed combustor (200 ton steam/hr, $4.97{\times}9.90{\times}28.98m\;height$). Tube thickness was measured with ultrasonic method. Severe tube erosion rate was observed in the splash region on all waterwalls including wingwalls. The tube erosion rate increased after an initial decrease as height from the distributor increased. The difference of erosion rate among wing walls was found due to unbalanced distribution of gas and solid flow rates. The erosion rate of the wing wall increased as location of the wing wall became closer to the center of combustor crosssection.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.161-161
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• 2014

열플라즈마는 주로 아크 방전에 의해 발생시킨 전자, 이온, 중성입자(원자 및 분자)로 구성된 부분 이온화된 기체로, 국소열평형상태를 유지하여 구성입자가 모두 수천에서 수만도에 이르는 같은 온도를 갖는 고속의 제트 화염 형태를 이루고 있다. 이렇게 고온, 고열용량, 고속, 다량의 활성입자를 갖는 열플라즈마의 특성을 이용하여, 종래 기술에서는 얻을 수 없는 다양하고 효율적인 산업적 이용이 활발히 진행되고 있다. 용사코팅은 노즐 출구를 통해서 외부로 방출되는 열 플라즈마 화염을 이용하는 것으로 이 화염의 와류 특성으로 인하여 외기의 가스가 화염내부로 침투하는 특성을 가진다. 이러한 현상은 열원의 냉각효과 외에도 외기를 구성하는 기체 분자의 내부 유입을 의미하는 것으로 대기 상태에서 공정이 이루어진다면 열원 내로 유입되는 대기 내의 산소가 모재 표면과 반응하여 산화가 진행된다. 이러한 산화과정은 용사 코팅의 품질을 저하시키는 요인이 되므로, W, Ti 등과 같은 반응성이 높은 재료의 코팅은 산화과정을 방지하기 위하여 진공에서 코팅을 하여야만 한다. 진공 플라즈마용사코팅은 진공 또는 저압의 불활성 분위기 중에서 열플라즈마 화염에 용사재료를 투입하여 플라즈마 화염 내부에서 순간적으로 이를 용융시킨 후 고속으로 분출, 모재에 적층시키는 코팅공정이다. 이때 분말상의 용사재료를 고속으로 화염 중심에 투입하여 최대 에너지 전달이 이루어지도록 하는 것이 적층효율 및 코팅품질을 향상에 필수적이다. 하지만 플라즈마 화염 내부를 고속으로 이동하는 입자의 온도와 속도 및 궤적을 측정하여 제어하는 것은 매우 어렵기 때문에, 통상 형성된 코팅의 구조와 두께로부터 경험적으로 파라미터를 결정하는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 초고속 레이저 카메라와 이미지 분석용 소프트웨어를 이용하여 플라즈마 화염내의 비행입자 궤적을 추적하고, 이를 통해 분말 이송가스의 유량이 코팅 효율 및 미세구조에 미치는 영향을 조사하였다. 플라즈마 화염은 중심부가 가장 높은 온도와 속도를 가지고 있기 때문에, 분말 이송가스의 유량이 적을 경우 투입된 분말은 단지 플라즈마 화염의 상부 경계면을 지나는 궤적을 갖게된다. 이로 인해 분말의 용융이 충분히 이루어지지 않아 적층 효율이 낮고 미용융 입자 및 기공이 많은 미세구조를 보였다. 이송가스 유량을 증가시키게 되면, 분말의 궤적은 플라즈마 화염의 중심부를 지나게 되어 적층 효율이 증가하고 미세구조 또한 개선되었다. 하지만 이송가스 유량이 지나치게 클 경우, 투입된 분말 입자는 플라즈마 화염을 조기에 관통하게 되어 비행궤적은 온도와 속도가 낮은 영역에 형성되었다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.40-40
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• 2011

반도체 소자의 미세화와 더불어 세정공정의 중요성이 차지하는 비중이 점점 커지고, 이에 따라 세정 기술 개발에 대한 요구가 증대되고 있다. 기존 세정 기술은 화학약품 위주의 습식 세정 방식으로 패턴 손상 및 대구경화에 따른 어려움이 있다. 따라서 건식세정 방식이 활발하게 도입되고 있으며 대표적인 것이 에어로졸 세정이다. 에어로졸 세정은 기체상의 작동기체를 이용하여 에어로졸을 형성하고 표면 오염물질과 직접 물리적 충돌을 함으로써 세정한다. 하지만 이 또한 생성되는 에어로졸 내 발생 입자로 인해 패턴 손상이 발생하며 이러한 문제점을 극복하기 위하여 대두되는 것이 가스클러스터 세정이다. 가스 클러스터란 작동기체의 분자가 수십에서 수백 개 뭉쳐 있는 형태를 뜻하며 이렇게 형성된 클러스터는 수 nm 크기를 형성하게 된다. 그리고 짧은 시간의 응축에 의해 수십 nm 크기까지 성장하게 된다. 에어로졸 세정과 다르게 클러스터가 성장할 환경과 시간을 형성하지 않음으로써 작은 클러스터를 형성하게 되며 이로 인해 패턴 손상 없이 오염입자를 제거하게 된다. 이러한 가스 클러스터 세정을 최적화하기 위해서는 설계 단계부터 노즐 내부 유동의 수치해석에 기반한 입자 크기 분포를 계산하여 반영하는 것이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 상용 수치해석 프로그램을 이용하여 세정 환경을 조성하는 조건에서의 노즐 내부 유동을 해석하고, 이를 통해 얻어진 수치를 이용하여 aerosol general dynamic equation (GDE)를 계산하여 발생하는 클러스터의 크기 분포를 예측하였다. GDE 계산 시 입자의 크기 분포를 나타내기 위해서는 여러 가지 방법이 존재하나 본 연구에서는 각 입자 크기 노드별 개수 농도를 계산하였다. 노즐 출구에서의 가스 클러스터 크기를 예측하기 위하여 먼저, 노즐 내부 유속 및 온도 분포 변화를 해석하였다. 이를 통하여 온도가 급격하게 낮아져 생성된 클러스터의 효과적 가속 및 에너지 전달이 가능함을 확인할수 있었다. 이에 기반하여 GDE를 이용한 입자 크기를 예측한 결과 수 나노 크기의 초기 클러스터가 형성되어 온도가 낮아짐에 따라 성장하는 것을 확인할 수 있었으며, 최빈값의 분포가 실험적 측정값과 일치하는 경향을 가지는 것을 볼 수 있었다. 이는 향후 확장된 영역에서의 유동 해석과 증발 등 세부 요소를 고려한 계산을 통해 가스 클러스터 세정 공정의 최적화된 설계에 도움이 될 것이다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.30 no.1
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• pp.88-94
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• 2002

For the pressurized propellant supply system of liquid rocket, feed pressure is determined with respect to the chamber pressure of normal combustion state. However, during ignition period the initial chamber pressure is atmosopheric. This may cause overflow, hard-start and even critical damage for the engine. This paper proposes an improved propellant feed system for the stable combustion of liquid rocket. The proposed system utilizes the cavitating venturi to provide stable mass flow rate. Cavitating venturi offers unique flow control capabilities at normal and abnormal combustion state, because flow rate is soley dependent on the upstream absolute pressure and fluid properties, but independent on th downstream condition. Experimental variables are propellant feed pressure and chamber pressure. The effectiveness of cavitating venturi increased when the ratio of actual feed pressure to the cavitating venturi design pressure is increased. It is also found that Kerosene if more effective to supply stable mass flow rate than LOx.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.9
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• pp.1-10
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• 2006

An optimization study on a small turbopump impeller operating at the low specific speed is conducted to obtain high output head at the impeller exit. Its specific speed in SI unit (RPM, m3/sec, m) is 4.0, and the outer diameter is 56mm. On the optimization, the outer diameter of the impeller is maintained constant to restrict the pump size, and an objective function of pressure head is maximized with eight design variables, which are related with designing an impeller shape. The response surface method is used to the optimization scheme, and the commercial code CFX-10 is applied for numerical analysis. The pressure head of the objective function obtained with an optimized impeller is increased by 9.7% compared with that obtained on an impeller designed with typically recommended design parameters. This increment is caused by reducing the recirculation region within the impeller passage.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.22 no.3
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• pp.28-39
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• 2018

In this study, numerical simulations were performed for steady and unsteady state characteristics of length effects on linear pintle nozzles using the overset grid method. Nozzles and pintles are created separately by an auto grid generation program to use the overset grid method. Appropriate turbulent models and numerical methods are selected for the validation of simulations. Pintle shapes are chosen from five types, with differences in the ratio of length and diameter. The longer the pintle length, the greater the thrust and thrust coefficient. The chamber pressure tendency of steady-state and unsteady-state are different for various pintle velocities. The thrust of the nozzle exit responds to changes in the nozzle throat in the unsteady-state, and the speed of pressure propagation wave generated by movement of the pintle is considered to predict the major factor of performance.

• Solar Energy
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• v.18 no.3
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• pp.217-228
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• 1998

The purpose of this research is to investigate the characteristics of static and total pressure distribution in the upward free water jet system impinged on a downward flat plate. The rectangular nozzle was used and its contraction and aspect ratio was five and about seven respectively. Experimental conditions considered were jet velocity, distance between nozzle and flat plate, height of supplementary water. It was founded that pressure distribution on the flat plate had the Gaussian curve when the pressure at stagnation point and impinging half width were chosen as the scaling parameters. The maximum pressure was shown at the stagnation point. The central impingement velocity decreased with the increment of distance between nozzle and flat plate, and its slop of decay was similar to that of chracteristics decay region in the three-dimensional free jet.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.9 no.3
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• pp.127-132
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• 2005

In order to investigate transient behavior, of the CRW(Canard Rotor Wing) type UAV(Uninhabited Aerial Vehicle) propulsion system during flight mode transition considering flow control valve operation, the propulsion system was modelled using SIMULINK commercial program. The valve system is to control the gas flow of the rotary duct system and the main duct system, and the analysis was performed with an assumption that the total gas mass flow of the main engine is the same as summation of the rotary duct flow and the main duct flow, and with consideration of valve loss, flow rate and effective area in valve angle variation. The performance analysis was carried out during flight mode transitions from the rotary flight mode to the fixed wing flight mode and vice versa mode at altitude of 1km, flight Mach number 0.1 and maximum engine rpm.

• Clean Technology
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• v.10 no.3
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• pp.159-168
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• 2004

Benzene adsorption experiment was carried out for activated carbon and zeolite 13X adsorbents. Single column and dual column packed with two adsorbents were used to investigate the dynamic adsorptive characteristics. Effect of feed flow rate on the breakthrough curve was not significant. Specific adsorption amount of benzene for activated carbon was larger than that for zeolite 13X. On the contrary, adsorption amount per column volume was larger for zeolite 13X column because the density of zeolite 13X was larger. In the dynamic experiment using dual adsorbents column, length of mass transfer zone was changed by the feed direction. Breakthrough time was longer and breakthrough curve was sharper when activated carbon was packed in feed inlet and zeolite 13X was packed in column outlet. Also breakthrough time and breakthrough curve slope were affected by the packing ratio of the two adsorbents.