• 한국유체기계학회 논문집
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• 제13권6호
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• pp.13-18
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• 2010

The programs of grid generation and flow analysis for the 3-D flow field. were developed. The finer results from numerical analysis could be obtained by using developed programs than those of the experimental data in the flow field of the circular nozzle exit region. Especially A virtual-origin of 3.2 times of nozzle diameter within three percent error inside from nozzle exit plane could be obtained.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2003년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.167-173
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• 2003

For the measurement of mass flow rate at a wide range of operation conditions, it is required that the critical nozzle gas different diameters, since the mass flow rate through the critical nozzle depends on the nozzle supply conditions and the nozzle throat diameter. In the present study, both computational and experimental investigations are performed to explore the variable critical nozzle. Computational work using the 2-dimensional, axisymmetric, compressible Navier-Stokes equations are carried out to simulate the gas flow through variable critical nozzle. In experimnet, a cylinder with several different diameters is inserted into the critical nozzle to vary the nozzle throat diameter. Computational results are compared with the experimented ones. The computed results are in close agreement with experiment. It is found that the displacement and momentum thickness of variable critical nozzle are given as a function of Reynolds numbers. The discharge coefficient of the variable critical nozzle is predicted using an empirical equation.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.42.2-42.2
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• 2009

연속주조공정에서 용강의 통로, 산화방지 및 유체 흐름을 용이하게 하는 역할을 하는 다공성 노즐(porous nozzle)은 용강과의 직접적인 접촉으로 인한 화학 반응 및 용강의 침투현상을 방지하기 위해 불활성 가스를 주입하여 청정강을 제조하는데 이용된다. 공정 중 노즐 막힘으로 인한 배압상승과 열충격에 의한 크랙(crack) 발생이 문제되고 있으며 신뢰성 향상 연구가 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 기공크기와 기공분포가 고온안정성 및 내열충격성에 미치는 영향을 알아보고, 내구성 시험 및 고장분석을 통하여 노즐의 신뢰성 향상 방안을 고찰 하였다. 기공을 제어한 시편을 제조하여 기공분포에 따른 고온안정성을 확인하기 위해 실제 사용 조건인 용강온도($1550^{\circ}C$)와 보다 높은 온도($1700^{\circ}C$)에서 각각 고온 시험을 수행하였다. 열충격을 스트레스 인자로 한 내구성 시험을 수행한 후 고장원인을 분석하였으며 열화정도를 확인하기 위해 열처리 온도에 따른 차압 및 굽힘 강도 변화를 비교하였다. 또한 결정상 분석을 통해 온도에 대한 상변화를 확인하였고, 시편의 표면 및 파단면의 미세구조 분석을 통해 크랙 발생여부를 확인하였다. 다공성 노즐의 기공분포가 균일 할수록 고온안정성 및 내열충격성이 향상됨을 확인하였고, 이를 통해 Porous Nozzle의 열화원인으로 판단되는 기공 크기 및 분포에 따른 크랙 발생에 대해 열응력 고찰을 수행하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권2호
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• pp.24-30
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• 2013

미사일 탄두의 정확한 제어를 위하여, 로켓 모터의 구조 및 유체/열역학적 안정성이 절대적으로 필요하다. 특히, 유도탄의 초기 선회형 로켓 모터는 작동 시간이 짧음에도 불구하고, 고온 고압에서 작동되기 때문에 노즐 목 부근에서는 삭마(削磨, Ablation)가 일어나 유동자체의 불안정이 발생하고, 열 및 기계적 응력 때문에 시스템 자체가 파국에 이르는 경우가 종종 발생한다. 이와 관련, 본 연구에서는 열응력(Thermal stress) 및 삭마는 유동 연소 가스로부터 노즐 재료로의 전열량과 재료 내부의 온도 차이에 기인된다는 판단에 따라 로켓 모터의 작동시간이 노즐 벽면 열전달 계수에 미치는 영향을 수치적으로 해석하는 것을 연구의 목적으로 하였다. 그 결과, 노즐 벽면 열전달 계수는 노즐 목 바로 직전에서 가장 크게 되고, 로켓 모터의 작동 시간이 길어질수록 열전달 계수는 감소하는 것으로 나타났다. 또, 노즐 목의 곡률반경이 작을수록, 최대 열전달 계수가 크게 되는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권3호
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• pp.103-110
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• 2016

유동 제어 시스템에 적용을 위한 디스크형 유체 소자 밸브의 성능해석 알고리즘을 수립하고 설계 변수들에 대한 민감도 분석을 진행하였다. 유입 유량 발생에 따른 챔버의 압력 변화와 디스크 거동 변화를 예측 하였고 설계 변수들의 민감도 분석을 위해 Scattering plot 기법을 활용하였다. 민감도 분석결과 유동 마하수에 가장 큰 민감도는 갖는 변수는 노즐 출구이며 밸브 응답 시간과 노즐 출구 모두에서 큰 민감도를 갖는 변수는 유입 유량임을 확인하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제22권4호
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• pp.201-213
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• 1989

본 연구는 유체분사식형망의 분사류의 저질에 대한 굴삭성능을 파악하고자 노즐의 크기별로 원형과 반원형노즐을 제작하여 수조실험을 통해서 노즐끝에서의 동압, 노즐과 판과의 거리, 노즐의 구경, 저질 등의 변화에 따른 저질의 굴삭형상변화를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 분사류의 운동량은 동압을 $100\~500gf/cm^2$로 변화시킴에 따라 4mm 원형노즐에서 $43\~114gf$, 6mm에서 $52\~227gf$. 8mm에서 $114\~506gf$. 10mm에서 $137\~769gf$로 각각 증가하였으나, 50cm이내의 거리에서는 거리에 대한 운동량의 변화는 거의 없었다. 2. 굴삭깊이는 노즐의 구경과 동압이 커짐에 따라, 그리고 노즐높이가 낮아짐에 따라 일정한 기울기로 직선적으로 증가하였으며, 저질 I과 II에 대해 다음과 같은 관계식을 얻었다. $$L_I=[0.01(H/r-100) -0.43\cdot\iota+11.78]{\cdot}D/4$$ $$L_{II}=[0.03(H/r-100) -0.34\cdot\iota+6.39]{\cdot}D/4$$ 단, $L_I,\;L_{II}$; 저질 I, II에 대한 굴삭깊이 H: 노즐동압($gf/cm^2$) r: 물의 단위체적당 중량($1gf/cm^2$) $\iota$: 노즐높이 (cm) D: 노즐구경 (mm)

• 한국추진공학회지
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• 제16권2호
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• pp.58-64
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• 2012

유체 유동 시스템 내 히스테리시스 현상은 현재 다양한 산업 및 공학적인 응용분야에서 매우 빈번하게 발생되고 있으며, 이는 압력비 변화과정에서 주로 나타난다. 충격파를 포함한 초음속 노즐 유동장에서 히스테리시스 현상이 매우 발생하기 쉬우며, 이에 대한 물리적 유동특성에 대해서는 여전히 많이 알려지지 않았다. 본 연구에서는 노즐 압력비 변화에 따른 초음속 노즐내부 유동특성에 대해 조사하기 위해 실험적 연구를 수행하였다. 시간에 따른 노즐 벽압력 변화를 측정하기 위하여 다수의 압력변환기를 사용하였으며, 유동장의 가시화를 위해 나노스파크 쉴리렌 가시화 기법을 적용하였다. 연구 결과를 통해 히스테리시스 현상은 노즐의 기하학적 형상뿐만 아니라 시간에 따른 압력비 변화에 크게 의존함을 알았다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 추계학술대회 논문집
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• pp.673-674
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• 2010

• 대한환경공학회지
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• 제37권1호
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• pp.23-33
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• 2015

본 연구는 물탱크 내부의 사류구역 최소화에 목적을 두고 진행하였으며 입수관의 형태를 개선하여 물탱크 내부에서 발생하는 유동특성을 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD)모사 기법을 이용하여 분석 하였다. 기존에 물탱크에 사용되던 자유낙하 방식의 입수관을 다공형 스크류 노즐 입수관으로 개선하고 유동 특성을 분석한 결과 노즐 안에 스크류 날개가 설치된 경우 유동흐름의 폭이 넓게 분사 되었으며 원통형 물탱크 내부에서도 넓은 유동 흐름이 나타났다. 또한 사각형 물탱크에 다공형 스크류 노즐 입수관이 1개 설치되어 있을 경우와 2개 설치되어있을 경우의 유동해석과 추적자모의를 수행하였으며 그 결과 입수관을 2개 설치할 경우 MODAL, MORILL index값이 1에 가깝게 나타나 Plug Flow 특성에 근접하단 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국분무공학회지
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• 제13권3호
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• pp.126-133
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• 2008

The atomization characteristics of the dual air supplying two-fluid nozzle were investigated experimentally using PIV and PDA systems. The twin-fluid nozzle is composed of three main parts: the feeding injector to supply fluid that is controlled by a PWM (pulse-width modulation) mode, the adaptor as a device with the ports for supplying the carrier and assist air, and the main nozzle to produce sprays. The main nozzle has the swirler with four equally spaced tangential slots, which gives the injecting fluid an angular momentum. The swirl angle in the swirler varied with $0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $60^{\circ}$ and $90^{\circ}$. The ratios of carrier air to assist air and ALR (total air to liquid) were 0.55 and 1.23, respectively. The macroscopic behavior of the spray was investigated using PIV system, and the AMD and SMD distributions of the sprays were measured using PDA system. As a result, the SMD distribution increases along the radial distance, and it decreases with the increase of swirl angle in swirler.