• 한국추진공학회지
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• 제17권2호
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• pp.94-104
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• 2013

본 수치해석 연구는 초음속 항공기에 적용되는 이차원 축소-확대 노즐의 기계적인 피치 편향각 변화에 따른 추력편향노즐의 특성을 이해 하고자 수행 되었다. 수치해석은 Fluent를 이용하여 진행되었으며 해석결과는 동일한 조건에서의 실험결과와 비교검토 하였다. 노즐의 피치 편향각은 $0^{\circ}$와 $20^{\circ}$로 각각 설정하였으며 피치 플랩의 길이를 노즐 출구 높이의 0.5배에서 2.5배까지 설정하여 피치플랩의 길이에 따른 편향효율과 유동특성을 분석하였다. 연구결과 피치플랩의 길이에 따라 피치추력의 변화가 크게 나타났으며, 이러한 피치추력변화는 피치플랩 길이비의 변화에 따라 노즐 내부에서 발생하는 충격파의 상호 간섭현상에 의해 좌우됨을 알 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1992년도 추계학술대회 논문집
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• pp.81-85
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• 1992

Quality of cut is strongly dependent on the cutting pressure, so this relationship can be identified by pressure measuring system. In this paper, the experiments presented were performed with the devised pressure measuring system and the laser cutting of STS 304. Convergent type and convergent-divergent type nozzle were used for pressure variation of the distance between nozzle and workpiece. In laser cutting of STS 304, 1.0 kW CO $\_$2/ laser used. The convergent type nozzle(1.0 mm diameter) pressured above 3 kgf/cm $\^$2/, the MSD(Mach Shock Disk) created, which caused the the pressure variations of the distance between nozzle and workpiece. The maximum cutting pressure exists in accordance with the variation of distance. In spite of far distance the maximum cutting pressure is achieved by using the pressure measuring system. The higher cutting pressure beneath the workpiece the less quantity of dross and the kerf width. Since the higher cutting pressure helps to remove the quantity of dross and to stop the exothermic energy into the material. The optimum laser cutting parameter of STS 304(2.0 mm thickness) with the convergent type nozzle(1.0 mm diameter)is 0.75 mm and 2.5 mm distance between nozzle and workpiece, 4 kgf/cm $\^$2/ cutting pressure. In 3.0 mm thickness case, 1.5 mm and 2.25 mm distance is achieved for good quality.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권5호
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• pp.40-47
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• 2018

초음속 수축-확대 사각 노즐 내 강한 유동 박리를 동반한 초음속 유동에 적합한 난류 모델과 압축성 보정 모델을 평가하였다. 난류 모델로는 Yang과 Shih의 Low-Re $k-{\varepsilon}$ 모델, Menter의 $k-{\omega}$ SST모델, Wilcox의 $k-{\omega}$ 모델을 평가하였다. 압축성 효과를 보다 정확하게 예측하기 위하여 각각의 난류 모델에 Sarkar와 Wilcox의 압축성 보정 모델을 적용하였다. 각 난류 모델과 압축성 보정 모델의 결과는 실험 데이터와 비교하여 분석을 하였다. 난류 모델에 따라 충격파의 위치와 압력 회복률이 다르게 나타났으나 압축성 보정을 통해 더욱 개선된 결과를 얻었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.131-134
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• 2002

Compressible gas flow through a convergent-divergent nozzle is choked at the nozzle throat under a certain critical pressure ratio, and then being no longer dependent on the pressure change in the downstream flow field. In practical, the flow field at the divergent part of the critical nozzle can affect the effective critical pressure ratio. In order to investigate details of flow field through a critical nozzle, the present study solves the axisymmetric, compressible, Wavier-Stokes equations. The diameter of the nozzle throat is D=8.26mm and the half angle of the diffuser is changed between $2^{\circ}\;and\;10^{\circ}$ Computational results are compared with the previous experimental ones. The results obtained show that the divergence angle is significantly influences the critical pressure ratio and the present computations predict the experimented discharge coefficient and critical pressure ratio with a good accuracy. It is also found that a nozzle with the half angle of $4^{\circ}$ nearly predicts the theoretical critical pressure ratio.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.337-340
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• 2006

본 논문은 초음속 제트에서 발생하는 천음속 공명현상에 대한 실험적 연구를 기술한다. 초음속 노즐이 매우 낮은 압력비에서 작동될 때, 노즐내의 확대부에서 충격파가 발생한다. 천음속 공명현상은 이러한 충격파의 불안정한 진동에 의한 강한 음파의 발생에 기인한다. 제트 유동장은 쉴리렌 광학장치를 이용하여 가시화 하였다. 제트유동의 천음속 공명현상을 조사하기 위하여, 음향측정을 수행하였다. 천음속 공명 현상의 음향특성은 스크리치 톤과 비교하였다. 본 연구에서 얻어진 결과에 의하면, 스크리치 톤의 주파수와는 달리, 천음속 톤의 주파수는 노즐 압력비가 증가할수록 증가한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.520-525
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• 2003

Supersonic jet issuing from a nozzle invariably cause high-frequency noises. These consist of three principal components ; the turbulent mixing noise, the broadband shock-associated noise, and the screech tone. In present study, it was experimentally investigated to the effect of nozzle lip thickness on the characteristics of supersonic jet noise. The convergent-divergent nozzle of a design Mach number 2.0 was used in experiment. With three different nozzle-lip thicknesses, the jet pressure ratio was varied in the range between 2.0 and 12.0. Acoustic measurements were conducted by microphones in an anechoic room, and the major structures of the supersonic jets were visualized by a Schlieren optical system to investigate the effect of nozzle lip thickness. The measured results show that the characteristics of supersonic jet noise, such as overall sound pressure level (OASPL) and screech frequency, strongly depend upon the thickness of nozzle-lip.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.2023-2028
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• 2004

The effects of nozzle-lip thickness on the relationship between screech tone and broadband shock-associated noise were experimentally investigated using a convergent-divergent nozzle with a design Mach number of 2.0. Overall sound pressure levels (OASPL) and noise spectra were obtained at far-field locations. Schlieren optical system was used to visualize the flow-fields of supersonic jets. A baffle plate was installed at the exit of the nozzle and its size was varied to obtain different nozzle-lip thicknesses. Experiment was carried out over a wide range of nozzle pressure ratios from 2.0 and 18.0, which corresponds to over- and under-expanded conditions. The results obtained clearly show that the screech tones are influenced by the nozzle-lip thickness. It is found that the screech tone and its peak amplitude are strongly dependent on whether the jet is over-expanded and under-expanded at the nozzle exit.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제1권4호
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• pp.399-408
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• 2014

The flowfields inside a contour and a conical nozzle exhausting into a straight cylindrical supersonic diffuser are computed by solving numerically axisymmetric turbulent compressible Navier-Stokes equations for stagnation to ambient pressure ratios in the range 20 to 34. The diffuser inlet-to-nozzle throat area ratio and exit-to-throat area ratio are 21.77, and length-to-diameter ratio of the diffuser is 5. The flow characteristics of the conical and contour nozzle are compared with the help of velocity vector and Mach contour plots. The variations of Mach number along the centre line and wall of the conical nozzle, contour nozzle and the straight supersonic diffuser indicate the location of the shock and flow characteristics. The main aim of the present analysis is to delineate the flowfields of conical and contour nozzles operating under identical conditions and exhausting into a straight cylindrical supersonic diffuser.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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• pp.349-352
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• 2008

수축-확대 초음속 노즐 내부에 분출된 이차제트에 의한 추력편향 제어에 관한 실험적, 수치적 연구가 진행되었다. 특정위치(노즐 목으로부터 12mm 떨어진 곳)에서 분출되는 이차제트 유동전압이 변화할 때 나타나는 제트유동의 추력편향 특성이 관찰되었다. 수치해석 결과는 동일한 경계조건에서 수행된 과거 연구결과 및 본 연구에서 수행된 쉴러린 유동가시화 결과와 비교되었으며, 정성적으로 좋은 일치를 나타냈다. 추력편향의 특성은 노즐 내부의 경사충격파의 반사구조, 즉, 이차제트 압력비 SPR의 크기에 관계되어 있음이 관찰되었다.

• 에너지공학
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• 제21권3호
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• pp.237-242
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• 2012

이 연구에서는 초음속 연소에서 발생하는 열폐색의 다양한 현상을 규명하기 위해 확대 축소 노즐 내부에서 열폐색에 의해 형성되는 2차원의 초음속의 비정상 유동장에 대한 수치해석 결과를 제시한다. 열폐색에 의해 야기되는 이동 충격파를 수치계산하기 위해 TVD 스킴을 이용하며, 노즐의 확대부의 일정영역에 가열을 통하여 열폐색이 발생할 수 있는 조건을 형성하고, 이 때 발생하는 천이현상을 분리부가 있는 경우와 없는 경우에 대해 불시동현상 발생속도, 비추력의 불안정성 등을 통해 비교, 설명한다. 분리부가 있는 경우가 없는 경우에 비해 열폐색에 의해 발생한 경사 충격파가 느린 속도로 상류측으로 이동하여 분리부의 설치가 엔진 불시동의 지연효과가 있음을 제시하였다.