• 제목/요약/키워드: 충격파 펄스

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고 에너지를 이용한 충격파 발생과 응용 (Shock Compression of Metal using High Energy Laser and Innovative Applications)

  • 이현희;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.353-357
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    • 2007
  • 본 연구의 목표는 고 에너지원이 고 출력 펄스 레이저를 이용하여 금속 표면에서 발생하는 충격파를 분석하고 이를 다른 분야에 적용하는 것이다. 금속 표면 일정 단면에 펄스 레이저를 조사시키면 충격파가 발생하며 이 충격파는 음향 임피던스에 의해 레이저가 조사된 반대 방향으로 극 초음속(4000m/s 이상)으로 매우 짧은 시간동안 진행하며 다른 표면에서도 고 에너지에 의해 충격파가 발생한다. 이와 함께 얇은 금속은 순간 탄성변형을 일으킨다. 짧은 시간에 발생하는 모든 현상은 ICCD카메라를 통해 확인 할 수 있다. 이 실험의 목적은 고 에너지에 의해 발생한 충격파를 이용하여 미립자를 매우 빠른 속도로 가속하는데 있다.

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액체 로켓엔진 연소 안정성 평가를 위한 압력 교란 장치 특성 연구 (Dynamic Pressure Characteristics of Pulse Gun Device for Combustion Stability Rating of Liquid Rocket Engines)

  • 서성현;고영성;이광진;박성진;이수용
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.94-99
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    • 2003
  • 액체로켓엔진의 연소 안정성 평가를 위한 압력 교란 장치인 펄스건은 내재된 화약 폭발시 충격파를 유도관을 통해 엔진 연소기 내부로 전달 발생시키게 된다. 본 연구에서는 펄스건 특성에 영향을 주는 여러 가지 인자 중 화약 충진량에 의한 충격파 특성 파악을 위해 KSR-III 주 엔진과 같은 직경 크기를 갖는 모사 챕버를 이용하였다. 펄스건 출구에서 발생하는 충격파는 축대칭의 균일한 형상의 세기를 지니고 있으며 전체적인 세기 분포는 챔버 내의 압력에 따라 변화함을 확인하였다. 펄스건의 충격파는 상온 상태 조건에서 챔버내의 공명 주파수를 가진하는 것으로 보아 실제 연소장에서도 충분한 압력 교란을 제공할 수 있을 것으로 보인다. 가장 중요한 점은 펄스건에 의해 발생하는 초기 압력 최대 값이 화약 충진량의 크기에 비례하는 경향을 보인다는 것이다.

수직평판에 충돌하는 펄스파에 관한 실험적/수치해석적 연구 (Experimental and Computational Studies of the Pulse Wave Impinging upon a Vertical Flat Plate)

  • 이동훈;김희동;강성황
    • 소음진동
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    • 제11권2호
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    • pp.285-291
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    • 2001
  • The impingement of a weak shock wane discharged from the open end of a shock tube upon a flat plate was investigated using shock tube experiments and numerical simulations. Harten-Yee Total Variation Diminishing method was used to solve axisymmetric, unsteady, compressible flow governing equations. Experiments were carried out to validate the present computations. The effects of the flat plate and baffle plate sizes on the impinging flow field over the flat plate were investigated. Shock Mach number was varied in the range from 1.05 to 1.20. The distance between the plate and shock tube was changed to investigate the effect on the peak pressure. From both the results of experiments and computations we obtained a good empirical equation to predict the peak pressure on the flat plate.

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선형화약 파이로 충격파 전파 예측을 위한 다채널 동시 레이저 충격파 센싱 시스템 개발 (Development of Multi-channel Simultaneous Laser Shock Sensing System for Linear Explosive-induced Pyroshock Propagation Prediction)

  • 장재경;;이정률
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.46-51
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    • 2015
  • 선형 화약 폭발의 전파 특성예측을 위해 다채널 동시 충격파 센싱 시스템을 개발하였다. 개발된 시스템은 펄스 레이저를 이용하여 초당 1000점에서 충격파 생성이 가능하며, 접촉식 센서를 이용하여 15개 채널에서 동시에 충격파 획득이 가능하다. 특히, 선형 화약의 폭파 시간에 상응한느 각 채널의 시간 지연을 사용자 요구에 따라 적절하게 적용할 수 있는 능력을 갖춤으로써 다양한 선형 화약의 폭발에 의한 충격파 전파를 예측할 수 있을 것으로 기대된다.

관출구로부터 방출되는 펄스파에 미치는 관단면적의 영향 (Effect of Tube Area on the Impulse Wave Discharged from the Exit of Tube)

  • 신현동;이영기;김희동
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.544-549
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    • 2003
  • When a shock wave arrives at an open end of tube, an impulse wave is discharged from the tube exit and causes serious noise and vibration problems. In the current study, the effect of the cross-sectional area of tube on the impulse wave is numerically investigated using a CFD method. The Harten-Yee's total variation diminishing(TVD) scheme is used to solve the axisymmetric, two-dimensional, unsteady, compressible Euler equations. With three different cross-sectional areas of tube, the Mach number of the incident shock wave $M_{s}$ is varied between 1.01 and 1.5. The results obtained show that the directivity and magnitude of impulse wave strongly depend upon the Mach number of incident shock wave and are influenced by the tube area. It is also known that the tube cross-sectional area significantly affects the magnitude of impulse wave at or near the tube axis.

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다공관 출구로부터 방사된 충격성 소음의 전파특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Propagation Characteristics of the Impulse Noise from the Exit of a Perforated Pipe)

  • 허성욱;이명호;이동훈;황윤
    • 한국추진공학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.15-21
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    • 2003
  • 본 연구에서는 다공관의 출구로부터 전파하는 충격성 소음의 전파특성을 실험적으로 파악하였다. 다공관은 공극율, 구멍지름 그리고 관의 길이를 각기 다르게 제작하여 충격파 관 출구에 부착하여 실험하였다. 충격파 전파마하수는 실제의 적용조건을 참고하여 1.02-1.2의 범위로 하였다. 지향성은 근음장과 원음장으로 구분하여 측정하였다. 또한 충격성 소음원인 펄스파의 전파과정을 조사하기 위하여 쉴리렌 광학장치를 이용하였다. 실험결과로부터 다공관의 소음저감 성능은 음장조건에 좌우됨을 알았다. 즉 근음장 조건에서는 다공관의 공극율과 관의 길이가 소음저감에 다소간의 영향을 미치지만, 원음장 조건에서는 다공관이 충격성 소음의 저감에 거의 기여하지 못하였다. 이와 같이 음장조건에 따라 충격성 소음의 저감성능이 다르게 되는 것은 근음장 조건에서는 관축방항으로 강한 지향성을 보이지만, 원음장 조건에서는 모든 방향으로 같은 세기로 전파하는 무지향성이기 때문이다.

정전집진기 집진판의 진동 특성 (Vibration Characteristics of the Collecting Plates in Electrostatic Precipitator)

  • 나종문;이기백;양장식
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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    • pp.313-317
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    • 1995
  • 최근 환경오염이 심각한 사회문제로 대두됨에 따라 환경오염원을 제거하기 위한 여러 가지의 집진장치가 개발되고 있는데 화력발전소에서는 건식정전집진장치(dry electrostatic precipitator)를 이용하고 있다. 건식정전집진장치는 햄머(hammer) 방식의 충격장치를 설치하여 집진극과 방전극에 충격을 가함으로써 충격력을 극대화시키고 높은 분진박리 효과를 꾀하고 있는데 환경오염원이 되고 있는 집진판의 분진의 분리율을 높이기 위해서는 집진판의 전체 영역에서 분진을 동일하게 떨어뜨릴 수 있는 충격장치가 설계되어야 하는데, 이를 위해서는 충격하중에 따른 집진판의 진동 형태를 정확하게 분석하여야 한다. 본 연구에서는 집진판의 충격하중에 따른 진동의 형태를 분석하기 위해 펄스 레이저를 이용한 2중 노출 홀로그래피 시스템을 구성하였다. 홀로그래픽 간섭계는 이미 오래 전에 개발된 레이저 응용 계측기법으로서 주로 정현적인 진동을 하는 진동체의 진동 현상을 연구하는 데에 많이 사용되어 왔는데 그 기술 개발은 상당한 수준에 있다. 그러나 종래의 기술들은 주로 헬륨-네온(He-Ne)레이저와 같은 연속 레이저(continuous wave laser)를 이용한 기술들인데 최근에는 루비(ruby) 레이저와 같은 펄스 레이저 (pulse laser)를 이용한 기술이 많이 응용되고 있다. 이 펄스 레이저 홀로그래픽 간섭계를 Gottenberg는 응력파에 의해서 발생된 변형을 측정하기 위해 사용하였고 Aprahamian등은 보(beam)와 평판의 굽힘파(bending wave)의 전파 특성 연구에 이용하였다. 그 실험적 결과는 수치적 해석 결과와 비교되어 매우 좋은 일치성을 보였는데 이러한 펄스 레이져 홀로그래픽 간섭계 기법의 주요 장점은 어떠한 특정한 순간에 관찰하고자 하는 시험편의 전체 영역의 파동 전파 형상을 관찰할 수 있다는 것이다. 따라서 본 연구에서는 펄스 레이저를 응용한 2중 노출 홀로그래피법(double exposure holography method)을 이용해서 집진판에 충격하중이 가해졌을 때 발생하는 진동이 발생과 전파 특성을 충격하중의 방향에 따라서 분석하였다.

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슬러지 전처리 공정을 위한 고전압 펄스 전원시스템의 개발 (Development of a High Voltage Pulse Generator to Process of Underwater)

  • 박상욱;이경태;손병학
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1785-1787
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    • 2002
  • 폐수에서 발생하는 슬러지(Sluge)의 효과적인 처리를 위한 전기적 충격파를 발생시키는 장치로 고전압 펄스 전원 시스템을 제작하였다. 제작한 고전압 펄스 전원 시스템의 제원은 최대 출력 전압 60 kV, 최대 반복 주파수 500 Hz 이며, 한 펄스 당 최대 출력 에너지는 20 J 이다.

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관 출구로부터 방출되는 펄스파의 수치해석적 연구 (Computational Study of The Pulse Waves Discharged From The Open End of a Duct)

  • 김희동;김현섭;권용훈;이동훈
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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    • pp.355-360
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    • 2001
  • This study addresses a computational work of the impulsive wave which is discharged from the open end of a pipe. An initial compression wave inside the pipe is assumed to propagate toward atmosphere. The over pressure and wave-length of the initial compression wave are changed to investigate the characteristic values of the impulsive wave. The second order total variation diminishing (TVD) scheme is employed to solve the axisymmetric, compressible, unsteady Euler equations. The relationship between the initial compression wave form and impulsive wave is characterized in terms of the peak pressure of the impulsive wave and its directivity. The results obtained show that for the initial compression wave of a large wave-length the peak pressure of the impulsive wave does not depend on the over pressure of the initial compression wave, but for the initial compression wave of a very short wave-length, like a shock wave, the peak pressure of the impulsive wave is increased with an increase in the over pressure of the initial compression wave. The directivity of the impulsive wave to the pipe axis becomes significant with a decrease in the wave-length of the initial compression wave.

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곡관으로부터 방출되는 펄스파에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study of the Impulsive Wave Discharged from a Curved Duct)

  • 이동훈;김희동
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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    • pp.317-322
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    • 2001
  • This study depicts an experimental work of the impulsive wave discharged from the open end of several kinds of right-angle bend pipes, which are attached to the open end of a simple shock tube. The weak normal shock wave with its magnitude of Mach number from 1.03 to 1.20 is employed to obtain the impulsive wave propagating outside the open end of the bend pipes. The experimental data of the magnitude of the impulsive wave and its propagation directivity are analyzed to characterize the impulsive waves discharged from the right-angle bend pipes and compared with those from a straight pipe. The results obtained show that a right-angle miter bend considerably reduces the magnitude of the impulsive wave and its directivity toward to the pipe axis, compared with the straight pipe. It is believed that the right angle miter bend pipe can playa role of passive control against the impulsive wave.

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