• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권1호
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• pp.139-145
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• 2003

Diode laser sensor is conducted to measure the gas temperature in the liquid-gas 2-phase counter flow flame. C$\_$10/H/ sub 22/ and city gas were used as liquid fuel and gas fuel, respectively. Two vibrational overtones of H$_2$O were selected and measurements were carried out in the spray flame region stabilized the above gaseous premixed flame. The path-averaged temperature measurement using diode laser absorption method succeeded in the liquid fuel combustion environment regardless of droplets of wide range diameter. The path-averaged temperature measured in the post flame of liquid-gas 2-phase counter flow flame showed qualitative reliable results. The successful demonstration of time series temperature measurement in the liquid-gas 2-phase counter flow flame gave us motivation of trying to establish the effective control system in practical combustion system. These results demonstrated the ability of real-time feedback from combustor inside using the non-intrusive measurement as well as the possibility of application to practical combustion system. Failure case due to influence of spray flame was also discussed.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제23회 추계학술대회 논문집
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• pp.251-254
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• 2004

하이브리드 로켓은 고체, 액체 로켓과 비교하여 많은 장점을 가지고 있다. 하이브리드 로켓은 액체 로켓에 비해 구조적으로 단순하고 비용도 저렴하지만 액체 로켓과 유사한 $I_{sp}$를 발휘한다. 또한 고체 로켓에서는 불가능한 엔진 소화$\cdot$재점화가 가능한 장점을 가지고 있다. 하이브리드 로켓의 추력은 산화제의 유량에 비례하여 증가한다. 본 연구에서는 소형 하이브리드 로켓을 설계 제작하여 실험을 수행하였다. 전체 시스템은 하이브리드 로켓 연소기, 점화장치, 유량 조절장치 그리고 데이터 획득 장치로 구성하였다 산화제의 유량을 조절하기 위해 니들 밸브와 스텝 모터를 결합하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1122-1127
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• 2004

an isolated droplet combustion exposed to pressure perturbations in stagnant gaseous environment is numerically conducted. Governing equations are solved for flow parameters at gas and liquid phases separately and thermodynamic parameters at the interfacial boundary are matched for problem closure. For high-pressure effects, vapor-liquid interfacial thermodynamics is rigorously treated. A series of parametric calculations in terms of mean pressure level and wave frequencies are carried out employing a n-pentane droplet in stagnant gaseous air. Results show that the operating pressure and driving frequency have an important role in determining the amplitude and phase lag of a combustion response. Mass evaporation rate responding to pressure waves is amplified with increase in pressure due to substantial reduction in latent heat of vaporization. Phase difference between pressure and evaporation rate decreases due to the reduced thermal inertia at high pressure. In addition to this, augmentation of perturbation frequency also enhances amplification of vaporization rate because the time period for the pressure oscillation is much smaller than the liquid thermal inertia time. The phase of evaporation rate shifts backward due to the elevated thermal inertia at high acoustic frequency.

• 동력기계공학회지
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• 제14권2호
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• pp.28-33
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• 2010

In this research, cascade liquefaction process was simulated using two-staged direct expansion with inter-cooler. Evaporated gaseous refrigerant which has low pressure and temperature from the inter-cooler is mixed with gaseous refrigerant from outlet of 1st compressor, and flows into 2nd compressor. Therefore this prevents superheating compression. Compressor work of process which includes inter-cooler to all cycles shows the lowest value of 338.68 MW and it is lower 16.34% than that of basic process. Refrigeration capacity shows decreasing tendency as applied inter-cooler and that of process which includes inter-cooler to all cycles shows the lowest value of 449 MW. COP was increased when the inter-cooler was applied, and process which includes inter-cooler to all cycles shows highest value of 1.33. It shows that COP was increased because decrement of compressor work by applying inter-cooler was higher than decrement of refrigeration capacity.

• 한국추진공학회지
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• 제17권3호
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• pp.21-29
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• 2013

초임계조건의 기체수소/액체산소 화염의 난류유동 및 온도장에 대해 난류모델을 이용한 해석이 수행되었다. 실제유체의 연소유동을 해석하기 위하여 화염편모델에 SRK 상태방정식이 도입되었다. 수정된 압력-속도-밀도 연계알고리듬이 초임계유동에 적용되었다. 수정된 알고리듬을 토대로 6개의 대류항 차분법과 4개의 난류모델의 상대적인 성능비교가 이루어졌다. 선택된 난류모델들은 실제유체 연소유동의 다양한 특징을 고려하기 위해서 수정이 필요함을 나타내었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.320-329
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• 2008

The influence of thermodynamic transition associated with transcritical nitrogen injection upon the flow structure was investigated to explore numerical simulation of the injectant dynamics of oxygen/hydrogen coaxial jet in liquid rocket engines. Single and coaxial nitrogen jets were treated by comparing the transcritical and perfect-gaseous conditions, wherein the numerical model was accommodative to the real-fluid thermodynamics and transport properties at supercritical pressures. The model was in the first place validated by comparing the results of transcritical nitrogen injection between calculations and available experiments. For a single jet under the transcritical condition, the nitrogen kept a relatively high density up to its pseudo-critical temperature inside the mixing layer, since it remains less expanding until heated up to its pseudo-critical temperature. Numerical analysis revealed that cryogenic jets exhibit strong dependence of specific enthalpy profile upon the associated density profile that are both dominated by turbulent thermal diffusion. In the numerical model, therefore, exact evaluation of turbulent heat fluxes becomes very important for simulating turbulent cryogenic jets under supercritical pressures. Concerning the coaxial jets due to transcritical/gaseous nitrogen injections, the density profile inside the mixing layer was again affected by the thermodynamic transition of nitrogen. However, hydrodynamic instability modes of the inner jet did not show significant differences by this thermodynamic transition, so that further study is needed for the mixing process downstream of the near injection position.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제10권1호
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• pp.9-17
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• 1999

기계적인 합금처리된 여러 Mg-Ni 혼합물 중에서 가장 우수한 수소저장 성질을 가지고 있는 Mg-25wt.%Ni 혼합물의 수소화물 형성 및 분해 반응에 대한 반응속도론적 연구를 하였다. 수소화물 형성 및 분해 속도를 측정하여 이론적인 반응 속도식과 비교함으로써 율속 단계를 결정하였다. Mg-25wt.%Ni의 수소화물 형성의 율속단계는 $H_a$ = 4.0 미만의 여러 $H_a$ 범위에서는 입자간 통로 (interparticle channel), 입자의 갈라진 틈(crack) 등을 통한 수소 분자의 이동 단계인 Knudsen 유동과 보통의 기체 확산이고, 4.0 < $H_a{\leq}4.25$ 범위에서는 성장하는 수소화물 층을 통한 수소 원자의 확산으로 생각된다. Mg-25wt.%Ni의 수소화물 분해의 율속 단계는 전 $H_d$ 범위에 걸쳐 수소 분자의 이동 단계인 Knusden 유동과 보통의 기체 확산이다.

• Design & Manufacturing
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• 제14권2호
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• pp.1-6
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• 2020

Recently, research and commercialization related to the field of cell-based therapeutic drug development has been actively conducted. In order to maintain cell viability and prevent contamination, refrigeration preservation devices, such as CRF (controlled rate freezer) or vapor type LN2 tanks have been developed. On the other hand, the storage container for liquid nitrogen tanks currently on sale minimizes the flow structure to prevent structural defects when stored in a liquid nitrogen tank having a high thermal conductivity than vapor nitrogen. If the cell-based treatment drug is stored in the gaseous LN2 tank as it is, the cell survival after thawing is greatly reduced. It was estimated that the existing storage container structure was a factor that prevented the rapid entry and circulation of gaseous nitrogen into the container. Therefore, this study intends to propose a new supercellular storage container model that can maintain the mechanical strength while maximizing the fluid flow structure. To this end, we estimated that the structural change of the storage container effects on the equivalent stress formed around the through-holes of them when exposed to a cryogenic environment using thermal-structural coupled field analysis. As a result of storage experiments in the gas phase tank of the cell-based therapeutic agent using the developed storage container, it was confirmed that the cell growth rate was improved from 66% to 77%, which satisfied the transportation standards of the FDA(Food and Drug Administration) cell-based therapeutic agent.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권8호
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• pp.4809-4814
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• 2014

본 논문은 미세물분무 작동에 따른 화재 거동 및 제압 특성을 예측하는 데 있어서 FDS(Fire Dynamic Simulator)의 예측 성능을 평가하는 것을 목적으로 한다. 미세물분무의 초기액적분포 입력을 위해 Rosin-Rammler /log-normal 분포를 사용하였으며 모델 상수의 영향을 살펴보았다. 또한 미세물분무의 분사압력에 따른 화재 제압특성을 이전의 실험 결과와 비교함으로써 해석 모델을 검증하고 열유동 특성 및 가스 농도 변화를 분석하였다. 결과로부터 동일한 평균입경을 갖는 미세물분무도 액적분포의 특성에 따라 하부 위치에서의 액적 크기 및 속도에 큰 영향을 받고 있음을 확인할 수 있었다. 분무특성에 대한 실험결과와의 비교를 통해 적절한 초기입경분포를 결정하였으며 이를 이용하여 화재 시뮬레이션을 진행하였다. FDS 화재 시뮬레이션 결과는 온도의 변화 및 화재 제압 특성에 대하여 실험 결과와 좋은 일치를 보여주었다. 또한 미세물분무의 작동압력에 따른 열유동장 변화, 가스상 농도 변화의 예측에 있어 유용한 데이터를 제공할 수 있음을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제22권1호
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• pp.28-35
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• 2018

전단 동축형 인젝터를 통해 분사된 기체메탄-기체산소 확산화염의 가연한계와 구조분석을 위해 인젝터 리세스와 추진제 공급유량에 따른 연소실험이 수행되었다. 연구 결과, 추진제 운동량 플럭스 비가 증가함에 따라 높은 산화제 레이놀즈 수 구간에서도 안정적인 부착화염이 관찰되었으며, 인젝터 리세스는 화염의 형태와 가연한계에 큰 영향을 미치지 않음을 확인하였다. 자발광 기법을 통해 가시화된 부착화염은 추진제 분사조건이 변함에도 불구하고 항상 일정한 지점에서 최대 OH 라디칼 방사강도를 나타내었으며, 그 강도는 리세스에 의해 심하게 감소함을 확인하였다.