• 한국전산유체공학회지
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• 제3권1호
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• pp.89-99
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• 1998

한국형 차세대원자로에서는 비상노심 안전주입수가 저온관을 통하지 않고 원자로용기에 직접 주입된다. 원자로용기의 가압열충격과 열수력적 관점에서 최적의 노즐위치를 결정하기 위해서 전산유체역학을 활용하였다. 상용 전산유체코드인 CFX를 이용하여 원자로 하향유로를 모사하는 해석대상 격자를 다중불록으로 형성한 다음 유동장을 비압축성 Navier-Stokes 운동량 방정식, 에너지 방정식과 표준 k-ε 난류모형 등으로 모형화하여 3차원 비정상상태 계산을 수행하였다. CFX에서는 경계 밀착좌표계, 비엇물림격자와 SIMPLE 알고리즘을 사용한다. 본 연구결과 원자로용기의 가압열충격 관점에서 가장 보수적인 사고인 증기관 파단사고시에도 열적혼합이 잘 일어나 가압열충격이 발생할 가능성이 없는 것으로 판단되며 안전주입수 노즐이 저온관 바로 위에 위치할 때 원자로 하향유로 내의 온도 분포가 가장 균일하여 열적 혼합 관점에서는 최적의 위치로 판단된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권5호
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• pp.547-550
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• 2011

레이저 기반의 무바늘 액체 약물전달장치는 계속해서 개발되어왔다. 레이저 빔이 고무 챔버 내부의 액체에 모이게 된다. 초점이 맞춰진 레이저 빔은 공기방울을 생성시키고 급격히 팽창하게 된다. 밀봉된 챔버 안쪽에서의 급격한 부피변화는 액체약물을 마이크로 노즐을 통해 빠르게 밀어내어 마이크로 약물젯을 생성한다. 노즐의 출구지름은 100 ${\mu}m$ 이하이며 본 연구팀은 생성된 마이크로 약물젯의 속도가 인체의 연조직으로 침투시키기에 충분함을 확인하였다. 이 실험에서는 사람의 혈전을 모사한 무게 비 5%의 젤라틴 수용액을 냉각시킨 샘플과 돼지 지방층을 사용하여 침투실험을 수행하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제16권2호
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• pp.87-92
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• 2008

The breakup processes and spray plume characteristics of liquid jets injected in subsonic air cross-flows were experimentally studied. The behaviors of column, penetration, breakup of plain liquid jet and droplet sizes, velocities have been studied in non-swirling cross-flow of air. Nozzle has a 1.0 mm diameter and Lid ratio=5. Experimental results indicate that the breakup point is delayed by increasing air momentum, the penetration decreases by increasing Weber number and the split angle is increased by increasing air velocity or decreasing injection velocity. SMD increases according as increasing height or decreases in accordance with increasing air velocity. This phenomenon is related to the momentum exchange between column waves and cross-flow stream. Droplet vector velocities were varied from 11.5 to 33 m/s. A higher-velocity region can be identified in down edge region at Z/d=40, 70 and 100. Lower-velocity region were observed on bottom position of the spray plume.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.196-200
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• 2005

단일액체추진제 하이드라진 소형로켓엔진의 이론성능해석을 위한 추진제 연소화합물의 화학평형조성 계산모델이 간략히 제시된다. 성능해석결과는 1 lbf급 추력기의 성능평가 시험결과와 암모니아 몰분율의 관점에서 비교, 분석되고, 노즐팽창비와 추진제 주입압력에 따른 화학평형 조성 및 평균분자량 등이 추가로 제시된다. 이론해석은 단일액체추진제 중 대형급 로켓엔진의 설계변수 도출의 일환으로 시도된다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.139-142
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• 2011

본 연구팀에서 개발 중인 하이드라진 추력기의 설계성능 검증에 앞서 요소부품인 비충돌형 인젝터에 대한 인수시험 및 수류시험을 수행하였다. 실험에 사용된 인젝터는 추진제 주입압력 24.6 $kg_f/cm^2$에서 70 N의 공칭추력을 내는 하이드라진 추력기에 장착되는 것이다. 각각의 인젝터 노즐 오리피스의 미세한 가공오차에 기인하여 미립화 특성 차이가 관찰되기는 하였으나, 인젝터 분사각 관련 성능평가에서는 모든 오리피스가 합격범위에 있음이 확인되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권6호
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• pp.17-24
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• 2010

비충돌형 인젝터로부터 발생하는 액체추진제 분무의 준3차원 구조를 규명하기 위한 연구를 수행하였다. 인젝터 출구 근처에서의 분무 형상을 고속카메라를 사용하여 촬영하였고, 인젝터 분무에서 주기적 흘림현상이 관찰되었다. 또, 이중모드 위상도플러속도계(Dual-mode Phase Doppler Anemometry, DPDA)로 분무특성 매개변수(속도, 직경, 부피유속 등)를 측정하여 인젝터 분무의 공간분포 특성을 파악하였다. 본 실험은 분사압력 17.2~27.6 bar의 조건에서 분사축방향 및 확산방향 거리를 변화시키며 수행하였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권1호
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• pp.146-156
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• 2003

A numerical algorithm is developed to analyze the performance of a Unit-injector (UI) System for a diesel engine. The fundamental theory of the algorithm is based on the continuity equation of fluid dynamics. The loss factors that should be seriously regarded on the continuity equation are the compressibility effect of liquid fuel, the wall friction loss in high-pressure fuel lines of the system, the kinetic energy loss of fuel in the system, and the leakage of fuel out of the control volume. For an evaluation of the developed simulation algorithm, the calculation results are compared with the experimental outputs provided by the Technical Research Center of Doowon Precision Industry Co. (DPICO) ； the maximum pressure in the plunger chamber (P$\_$p/) and total amount of fuel injected into a cylinder per cycle (Q$\_$f/) at each operational condition. The result shows that the average error rate (%) of P$\_$p/ and Q$\_$f/ are 2.90% and 4.87%, respectively, in the specified operational conditions. Hence, it can be concluded that the analytical simulation algorithm developed in this study can be reasonably applied to the performance prediction of newly designed UI system.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권2호
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• pp.235-245
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• 2002

The present article aims to perform numerical calculations for inter-spray impingement of two diesel sprays under a high injection pressure and to propose a new hybrid model for droplet collision on the basis of literature findings. The hybrid model is compared with the original O'Rourke's model, which has been widely used for spray calculations. The main difference between the hybrid model and the O'Rourke's model is mainly in determination of the collision threshold condition, in which the preferred directional effect of droplets and a critical collision radius are included. The Wave model involving the cavitation effect inside a nozzle is used for predictions of atomization processes. Numerical results are reported for different impingement angles of 60°and 90°in order to show the influence of the impinging angle on spray characteristics and also compared with experimental data. It is found that the hybrid model shows slightly better agreement with experimental data than the O'Rourke's model.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권4호
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• pp.570-577
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• 2002

Charged liquid particle's behavior in electric and flow field was simulated to define the effect of electric field on the contact area and its dispersion. For the simulation of flow and electric field finite volume method was applied. To find out the particle's moving path in that field lagrangian equation of motion was solved by Runge-Kutta methods. We assumed that the particle was charged 10% of Rayleigh limit while the particle passing through the electrode and the particle does not have an effect on the electric field. In case of 30[Kv] of voltage charging the particles injected from the central 60% of the nozzle injection area adhere to the grounded moving plate and no dispersion occurred. Increasing the charged voltage to 40[Kv], it brought about the same phenomena as that of 30[Kv] charging except the dispersion. Voltage increasing from 30[Kv] to 40 [Kv] caused higher Coulomb force acts on the particle and it made the particle dispersion.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.747-750
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• 2002

An attempt to reduce supersonic Jet noise is carried out by using two steady microjets in a round jet. The jet is issued from a round sonic nozzle with an exit diameter of 10mm. Two micro-nozzles with an inside diameter of 1mm each are installed on the exit plane with an off-axis angle of $45^{\circ}$. Far-field noise was measured at a location 40 diameters off the jet axis. The angles between a microphone and the jet axis are $45^{\circ}\;and\;90^{\circ}$. For an injection rate less than $1{\%}$ of the main jet, screech tones were completely suppressed by the microjets. The reduction in the ovelall sound pressure levels were $2.4\;and\;2.7\;dB\;for\;90^{\circ}\;and\;45^{\circ}$ directions, respectively. The enhancement of mixing/spreading of the jet by the microjet was negligible. The reduction of noise is probably due to distorted shock cell structures and/or broken large scale vortical structures by the microjets.