• 한국추진공학회지
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• 제25권3호
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• pp.1-13
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• 2021

추력이 최적화된 노즐의 초음속 유동장에 대한 노즐벽면각도의 영향이 수치해석적으로 조사되었다. 30톤급 로켓엔진의 연소기와 작동조건이 최적노즐형상을 조사하기 위하여 선택되었다. 연소생성물의 노즐유동은 케로신-액체산소의 이동평형계산에 의해서 구현되었다. 노즐벽면 각도의 변화는 내부충격파 및 2차 충격파의 발달형태를 다르게 유도하였다. 내부충격파가 노즐출구에서 특정위치에 있을 때 최적노즐이 얻어졌다. 최적노즐에 대한 노즐벽면 각도들은 충격파를 고려하지 않고 얻어진 최적노즐 형상과 매우 유사하게 얻어졌다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권6호
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• pp.21-29
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• 2008

본 연구에서는 부분분사에서 작동하는 소형 축류형 터빈에서, 중요한 설계변수인 노즐에서의 출구유동각과 동익에서의 현절비를 변경하였을 때 발생되는 성능변화에 대하여 실험적인 연구를 수행하였다. 성능시험에 사용된 터빈은 단단으로 구성되며 로터의 평균반경은 35mm였다. 실험에서 최적의 설계변수를 찾기 위하여 세 가지의 현절비와 네 가지의 노즐에서의 출구유동각을 적용하였다. 터빈에서의 전체적인 성능평가를 위하여 총비출력으로 비교하였으며, 부분분사율이 3.4%인 경우에 동익에서의 현절비가 2.18일 때 최고의 성능이 얻어졌다. 이 값은 전분사 시에 적용되는 최적의 현절비에 비하여 74%나 증가한 결과이다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권6호
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• pp.19-27
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• 2018

본 논문에서는 E-D 노즐 공압 실험 연구의 선행 연구로써, 노즐 압력비에 따라 변화하는 E-D 노즐특성 파악을 위한 해석적 연구가 수행되었다. 설계 변수 중, 핀틀 변곡 각도를 하나의 변수로 하여 서로 다른 세 가지 수치해석 모델을 설계하였다. 노즐 압력비가 낮을 때는 E-D 노즐 내부로 외부 대기가 유입되어 개방 유동장이 형성되었다. 노즐 압력비가 높아짐에 따라 노즐 내부에 재순환 영역이 고립되는 폐쇄 유동장으로 유동 천이가 발생함을 확인하였다. 또한, 전체 노즐 압력비 구간에서 핀틀 변곡 각도가 높은 해석 모델에서 가장 높은 추력 계수가 도출되었다.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제9권2호
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• pp.137-142
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• 2016

Variable Geometry System (VGS) is widely applied to the nozzle vane for the radial inflow turbine constituting automotive turbochargers for the purpose of optimizing the power output at each operating condition. In order to improve the performance of radial turbines with VGS, it is necessary to clarify the influences of the setting angle of nozzle vane on the internal flow of radial turbine. However, the experimental measurements are considered to be difficult for the flow in radial turbines because of the small size and the high rotational speed. In the present study, the numerical calculations were carried out for the flow in the radial turbine at three operating conditions by applying the corresponding nozzle vane exit angles, which were set up in the experimental study, as the inlet boundary condition. The numerical results revealed the characteristic flow behaviors at each operating condition.

• 한국분무공학회지
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• 제12권1호
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• pp.11-17
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• 2007

The swirl spray for direct-injection spark-ignition (DISI) engines was investigated using a nozzle whose exit surface shape was cut with a certain tapered angle. The reason for the change in spray's characteristics at various tapered angles was explained by the data correlating the taper and flow angles. The spray tended to shift its characteristics from the symmetric to asymmetric when the tapered angle was increased; furthermore, the spray penetration and spray cone angle were also increased. When the tapered angle was greater than the $90^{\circ}$ minus flow angle, an opened hollow cone spray was formed because of the fuel impingement against the tapered surface area of the nozzle exit. This behavior indicates that the reduction in the air pressure difference between the inner and outer spray of the spray can be achieved. This behavior also promises the potential use of the tapered nozzle for the case where the independence of the spray performance from atmospheric pressure and fuel temperature is desired.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.717-722
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• 2003

The aspect ratio is the main parameter which governs the outer flow pattern and nozzle performance. And in this study, some flow characteristics with the variation of nozzle aspect ratios such as mean pressure distributions along the center line of the outer flow, flow coefficients and the diffusion angles have been experimentally investigated. Through the experimental analysis, the higher aspect ratio was known to decrease the jet kinetic energy because of the friction losses at the outer of nozzle. As the result, it is found that the nozzle performance depends mainly on the aspect ratio of nozzle.

• 한국분무공학회지
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• 제1권1호
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• pp.21-27
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• 1996

This experimental study was to investigate spray angles and drop sizes in an external mixed twin-fluid swirl jet nozzle. Twin-fluid swirl jet nozzle with swirlers designed four swirl angles such as $0^{\circ},\;22.5^{\circ},\;45^{\circ},\;64.2^{\circ}$ was employed. A PDA system was utilized for the measurement of drop size and mean velocity. Water and air were used as the working fluids in this experiment. The mass flow rate of water was fixed as 0.03 kg/min, and air flow rates were controlled to have the air/liquid mass ratio from 1.0 to 6.0. As a result, swirl angle controlled to spray angles and drop sizes. It was found that swirl angle was increased with spray angle and with decreased SMD. However, the effect of swirl angle was reduced at large air/liquid mass ratio(Mr=6.0).

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권11호
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• pp.1535-1539
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• 2000

A sonic nozzle is used as a reference flow meter in the area of gas flow rate measurement. The critical pressure ratio of sonic nozzle is an important factor in maintaining its operating condition. ISO9300 suggested the critical pressure ratio of sonic nozzle as a function of area ratio. In this study, 13 sonic nozzles were made by the design of ISC9300 with different half diffuser angles of 2。 to 8。 and throat diameters of 0.28 to 4.48 mm. The test results of half diffuser angles below 8。 ar quite similar to those of ISO9300. On the other hand, the critical pressure ratio for the nozzle of 8。 decreases by 5.5% in comparison with ISO9300. However, ISO9300 does not predict the critical pressure ratio at lower Reynolds numbers than 10(sup)5. Therefore, it is found that it is a better way for the flow of low Reynolds number to express the critical pressure ratio of sonic nozzle as a function of Reynolds number than area ratios. A correlation equation of critical pressure is introduced with uncertainty $\pm$3.2 % at 95% confidence level.

• 한국추진공학회지
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• 제10권2호
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• pp.46-52
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• 2006

현재까지 적용되고 있는 추력제어 장치로는 크게 노즐의 확대부에 장착되어 화염의 방향을 조종하는 제트베인(jet vane), 제트탭(jet tab)방식과 노즐자체를 회전하는 방식인 볼/소켓형(ball & socket) 노즐, 플렉시블 씰형 (flexible seal)노즐로 구분된다. 본 연구는 노즐자체를 회전하여 추력방향을 제어하는 볼/소켓형(ball & socket) 노즐이 회전할 경우 발생되는 유입부의 비대칭성이 노즐 성능에 미치는 영향을 예측하기 위하여 수행한 3차원 수치해석결과와 공압시험 결과를 수록하였다. 유동해석 결과 유입부의 비대칭성이 유동에 미치는 영향은 노즐 목을 지나면서 현저히 줄어들고 하류 유동에 미치는 영향이 미비하였으며 해석된 주 추력의 크기는 시험에서 측정된 추력과 비슷한 경향을 나타내었으나 측 추력의 경우 시험 값보다 낮게 나타났다. 또한 시험의 결과 기하학적으로 회전된 회전각에 의한 추력방향과 측정된 추력의 방향이 일치하지 않음을 알 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3104-3109
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• 2007

The present study has been carried out to investigate the pumping characteristics for different figures of inlet and outlet in diffuser/nozzle based on piezoelectric micropump. Piezoelectric micropump system consists of several parts like a pumping chamber, diffuser/nozzle, piezoelectric element and tubes. Parts of the micropump connected with diffuser/nozzle and tubes have been analyzed.. The magnified parts have been classified into two different models based on their resistance. These models have been further classified into six models with each one having three different angles at the magnified parts. Each model has been compared and analyzed using the simulation tool, namely, CFD-ACE depending on their flow rates and characteristics.