• 한국추진공학회지
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• 제6권2호
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• pp.1-7
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• 2002

추진기관은 노즐을 통해 추력을 발생하며 축소-확대 형상의 초음속 노즐에서는 노즐의 설계 팽창비가 내부 유동의 전압력과 배압의 압력비보다 매우 클 때 충격파의 발생과 함께 경계층 박리를 유발한다. 노즐 내부에서의 충격파 발생과 유동의 박리는 주어진 유동의 압력비에 가장 적합한 노즐형상을 구현하는 것으로 실제의 구조적 노즐의 형상보다 짧은 노즐에서 나타나는 유동과 같은 현상을 보인다. 수치 해석적 방법으로 고정된 형상의 2차원 노즐 내부의 충격파와 경계층 박리 현상에 관한 연구를 수행하였고 Hunter가 행한 실험적 연구와 비교하였다. 수치해석은 TVD 기법을 이용한 압축성 유체 해석 코드와 SST 2방정식 난류 모델을 이용하여 수행되었다. 낮은 압력비에서의 충격파와 경계층과의 상호작용에 의한 $\lambda$형태의 충격파 시스템을 잘 보여주고 있고 추력 값의 비교를 통해 고정된 형상의 노즐을 이용하여 필요한 운용범위를 충족할 수 있음을 알 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1499-1504
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• 2004

The effects of absorbing materials on the characteristics of supersonic jet 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. In order to investigate the effect of absorbing materials, baffle plates of different materials (metal, grass wool and polyurethane foam) were installed at the exit of the nozzle. 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 show that the screech tone amplitude and the overall sound pressure level reduce by using the baffle plates of absorbing materials, compared with the metal baffle plate. It is also found that the characteristics of supersonic jet noise are strongly dependent on the size of baffle plate.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.356-363
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• 2012

This paper addresses an analytical study on the gas-solid two phase flows in a nozzle. The primary purpose is to get recognition into the gas-solid suspension flows and to investigate the particle motion and its influence on the gas flow field. The present study is the primal step to comprehend the gas-solid suspension flow in the convergent-divergent nozzle. This paper try to made a development of an analytical model to study the back pressure ratio, particles loading and the particle diameter effect on gas-solid suspension flow. Mathematical model of gas-solid two phase flow was developed based on the single phase flow models to solve the quasi-one-dimensional mass, momentum equations to calculate the steady pressure field. The influence of particles loading and particle diameter is analyzed. The results obtained show that the suspension flow of smaller diameter particles has almost same trend as that of single phase flow using ideal gas as working fluid. And the presence of particles will weaken the strength of the shock wave; the bigger particle will have larger slip velocity with gas flow. The thrust coefficient is found to be higher for larger particles/gas loading or back pressure ratio, but it also depends on the ambient pressure.

• 한국추진공학회지
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• 제17권2호
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• pp.84-93
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• 2013

차세대 전투기 및 무인 전투기의 경우 스텔스성과 고 기동성, 초음속 순항 등의 임무들이 필수적으로 요구된다. 이러한 고성능 요구조건을 만족하기 위하여 초음속 배기노즐의 추력편향제어기법이 대두되고 있다. 본 연구에서는 2차원 초음속 추력편향노즐의 축소모델을 이용하여, 피치 편향각 및 피치 플랩길이에 따른 추력을 측정하고, 동시에 초음속 유동에 대한 쉴리렌 가시화를 수행하였다. 연구결과 추력편향시의 유동특성을 이해할 수 있었고, 추력 편향 시 최적의 피치편향 효율을 가지는 추력편향노즐의 기하학적 형상을 도출 할 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.739-742
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• 2002

The supersonic, dual, coaxial jet impinging upon a vertical flat plate has recently been applied to a variety of industrial manufacturing processes, since it has several advantages over a conventional supersonic impinging jet. In the present study, experimentation is carried out to investigate the effects of the impinging angle of the annular flow and the design Mach number on the flow field formed over the vertical flat plate. A convergent-divergent nozzle is used to obtain the inner jet flow, its design Mach number being changed between $1.0\;and\;2.0$. The outer annular nozzle has a constant area of the Mach number of 1.0, and its impinging angle of $0^{\circ}\;and\;20^{\circ}$. The primary jet pressure ratio is changed in the range from 6.0 to 10.0 and for the annular flow, the assistant jet pressure ratio is changed from 1.0 to 4.0. The distance between the dual, coaxial nozzle and flat plate is also changed. Detailed pressure measurements are conducted along the axis of the jet and on the flat plate as well. The impinging coaxial Jet flows are visualized using the Schlieren and Shadow optical methods. The results show that the flow field on the plate is not strongly dependent only on the primary and assistant pressure ratios but also the impinging angle of the annular nozzle.

• 한국추진공학회지
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• 제17권1호
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• pp.9-17
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• 2013

Gas-solid suspension 유동에서의 입자운동과 그 운동이 유동장에 미치는 영향을 명시하고, 이 유동에 대한 이해를 얻기 위해 많은 연구가 수행 되어 왔다. 본 논문에서는 gas-solid suspension 유동에 대한 노즐의 입구/출구 압력비, 입자/기체 부하, 입자의 직경에 따른 영향 등을 연구하기 위한 분석적 모델을 개발 하였다. 노즐을 통한 유량, Mach수, 추력계수 및 정압 변화에 대한 입자/기체 부하의 영향을 분석하였다. 그 결과로부터 입자의 존재로 인해 충격파의 강도가 줄어드는 것으로 판단되며, 입자직경이 커질수록 속도는 작아지고, slip velocity는 커지게 될 것이다. 또한, 더 작은 직경의 입자에 대한 suspension 유동은 이상기체에 대한 단상유동의 결과와 같은 경향이 나타나며, 주위 압력에 따라 더 큰 입자/기체 부하나 배압비에 대한 추력계수가 더 크게 나타났다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권1호
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• pp.34-46
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• 2020

직사각형 초음속 노즐의 3차원 역유동 추력벡터 제어 시스템에 대한 공기역학적 특성을 조사하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 이 초음속 노즐은 특성곡선법에 의하여 설계되었으며, 그 설계 마하수는 2.5이다. 2차 유동 덕트의 갭 높이를 변수로 하여 역유동 추력벡터 제어 시스템의 성능을 조사하였다. 상부 흡입 칼라의 중심선을 따르는 정압 분포, 편향각, 2차 질량유량비 및 합성 추력계수와 같은 주요 매개변수가 정량적으로 분석되었다. 또한 전체 유동장의 특성을 알아보기 위하여 대칭 평면에서의 유선, 3차원 등마하수분포 및 3차원 난류에너지분포를 조사하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제20권3호
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• pp.1-7
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• 2015

When the steam is used as working fluid in fluid machinery, different from other gases as air, phase transition (steam condensation) can occur and it affects not only the flow fields, but also machine performance & efficiency. Therefore, considering phase transition phenomena in CFD calculation is required to achieve accurate prediction of steam flow and non-equilibrium wet-steam model is needed to simulate realistic steam condensing flow. In this research, non-equilibrium wet-steam model is implemented on in-house code(T-Flow), the flow fields including phase transition phenomena in convergent-divergent nozzle are studied and compared to results of advance researches.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.321-326
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• 2006

초음속 유도무기에 사용되고 있는 공기흡입 추진기관의 지상 연소시험에서 요구되는 700K-6바의 공기를 공급하기 위한 Vitiated형 공기 가열기에 대한 개념설계를 수행하였다. 본 가열기는 여분의 기체 산소와 공기를 혼합하는 예혼합기, 예혼합 기체와 연료를 혼합시키는 혼합기, 점화기를 포함하는 연소실과 수축팽창 노즐, 그리고 디퓨저로 구성하였다. 가열기에 사용된 연료는 천연가스이며, 유동해석을 통해 가열기의 각 구성요소의 성능을 파악하였으며, 점화 후 화염유지가 이루지는 것을 해석적으로 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제11권4호
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• pp.59-66
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• 2007

부분분사비에 따른 초음속 충동형 터빈 성능변화에 대하여 실험적 연구를 수행하였다. 실험은 개방형액체로켓 엔진의 터보펌프에 사용되는 터빈을 이용하였으며 부분분사비 조절을 위해 실험용 노즐블럭을 설계/제작하였다. 실험에 사용된 터빈은 축대칭 수축-확산형 노즐을 갖고 있으며 작동노즐의 개수조절을 통해 부분분사비를 변화시켰다. 작동유체는 고압공기를 사용하였다. 실험결과 초음속 충동형 축류터빈은 부분분사비 변화에 따른 성능변화가 크지 않은 것으로 나타났다.