• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권4호
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• pp.109-116
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• 2024

본 연구에서는 단열 시험 결과를 기반으로 해석 결과의 유효성 검증을 수행하였으며, 공통격벽에서 발생하는 기화 질량을 산출하여 공통격벽 추진제 탱크의 단열 성능을 평가하였다. 과도 열전달 해석 결과와 단열 시험 결과를 비교하여 해석 결과의 유효성을 검증하였다. 이후 추진제 탱크에서 발생하는 내부 열전도와 외기로 인한 자연 대류 열전달을 고려하여, 공통격벽 추진제 탱크에 대한 과도 열전달 해석을 수행하였다. 이를 통해, 공통격벽에서 발생하는 열 유속을 추출하고, 단열 성능의 정량적 지표인 기화 질량을 산출하였다. 그 결과 공통격벽 추진제 탱크의 단열 설계 기준인 0.12 kg 보다 낮은 0.09 kg의 기화질량이 산출되어 단열 성능 기준에 부합함을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.186-191
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• 2004

The reactive flowfield of the transverse injecting combustor has been studied using Euler-Lagrange method in order to develop an efficient solution procedure for the understanding of liquid spray combustion in the transverse injecting combustor which has been widely used in ramjets and turbojet afterburners. The unsteady two-dimensional gas-phase equations have been represented in Eulerian coordinates and the liquid-phase equations have been formulated in Lagrangian coordinates. The gas-phase equations based on the conservation of mass, momentum, and energy have been supplemented by combustion. The vaporization model takes into account the transient effects associated with the droplet heating and the liquid-phase internal circulation. The droplet trajectories have been determined by the integration of the Lagrangian equation in the flow field obtained from the separate calculation without considering the iterative effect between liquid and gas phases. The reported droplet trajectories had been found to deviate from the initial conical path toward the flow direction in the very end of its lifetime when the droplet size had become small due to evaporation. The integration scheme has been based on the TEACH algorithm for gas-phase equation, the second order Runge-Kutta method for liquid-phase equations and the linear interpolation between the two coordinate systems. The calculation results has shown that the characteristics of the droplet penetration and recirculation have been strongly influenced by the interaction between gas and liquid phases in such a way that most of the vaporization process has been confined to the wake region of the injector, thereby improving the flame stabilization properties of the flowfield.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2007년도 제34회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.107-113
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• 2007

The burning characteristics of interacting droplets with internal circulation in a convective flow are numerically investigated at various particle arrangement and size difference. In this simulation some conditions are fixed, surround gas temperature is 1250K, pressure is 10 atm and drolet's initial temperature is 300K. The transient combustion of arranged droplets, the fixed droplet distances of 4 radii to 20 radii horizontally, is studied. And the range of size of droplet is 75${\mu}m$ to 100${\mu}m$. The results obtained from the present numerical analysis reveal that the transient flame configuration and retardation of droplet internal motion with the horizontal spacing substantially influence lifetime of interacting droplets. At a Reynolds number 10, lifetime of the three droplets with decreasing horizontal droplet spacing increases monotonically. But when droplet spacing decreases further to 4radii, Lifetime of interacting droplets are increase. So Lifetime of interacting droplets exhibits a strong dependence on the horizontal droplet spacing and size difference. It can be investigated well with these conditions to that of single burning droplet.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2005년도 춘계학술발표대회 개요집
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• pp.370-376
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• 2005

Magnesium alloys are becoming important material for light weight car body, due to their low specific density but high specific strength. However they have a poor weldability, caused high oxidization tendency and low vapor temperature. In this study, the welding performance of magnesium alloys was investigated for automobile application. The materials were rolled magnesium alloy sheet contains Al and Zn such as AZ3l , AZ6l and AZ9l. Three types of welding process were studied, that were GTAW, Laser beam welding and FSW. To evaluate the weldability, we examined the appearance of welding bead. Also we checked bead shape and internal defects such as crack and porosity on cross section of welding bead. The mechanical property was measured for welded specimen by tensile test. For determination of the strength change by welding process, the hardness profile across the welding center was measured. For the results, the tensile properties of welded specimen were decreased obviously on all welding process. For the fusion welding process such as GTAW and laser beam welding, the surface of the welding bead was covered with oxidized magnesium dust but it was removed by simple cleaning work as wipe-out with tissue. Also under cut, that caused vaporization of base metal was occurred. for the friction stir welding, there was no oxidation, under-cut or internal defects. However it had poor weld performance, the reason was cleavage fracture occurred at plastic deformation zone. For welding of magnesium alloy, the laser beam welding process was recommended.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제16권5호
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• pp.112-120
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• 2012

본 연구는 고강도 콘크리트 부재의 고온 하에서의 내화성능을 평가하기 위하여 내부증발 및 크리프를 고려한 해석적 모델들을 제시하였다. 내화성능의 평가는 열팽창, 수분확산, 크리프 모델 및 구조해석을 통하여 폭렬진행과 내화시간의 2가지 단계로 구분하였으며, 해석프로그램을 사용하여 사전재하조건에서부터 화재에 따른 부재의 폭렬 및 파괴까지의 전반적인 해석을 수행하였다. 콘크리트가 화재에 노출되면 콘크리트 표면에서의 수분뿐만 아니라 콘크리트 내부에서의 수분도 수분의 평형 및 전달조건에 의하여 증발이 발생된다. 화재시 콘크리트 부재 내부의 수분변화를 예측하기 위하여 부재 내부의 임의의 위치에서의 상대함수율을 산정하기 위하여 유한요소방식을 적용하였다. 이러한 해석적 모델 및 해석프로그램의 정확성을 검증하기 위하여 해석적 결과와 다른 연구자들에 의한 여러 가지의 실험데이터와 비교하였으며, 그 결과 해석프로그램은 하중, 단면조건, 부재길이, 콘크리트 강도 등 여러 가지 변수들에 대하여 고강도 콘크리트 부재의 내화성능을 해석적으로 잘 평가하고 있는 것으로 나타나고 있다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제18권3호
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• pp.8-16
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• 2024

수소는 매우 낮은 밀도를 갖기 때문에 화석연료와 동일한 수준의 에너지량을 저장하기 위해서는 기존과 다른 저장방식이 요구된다. 수소의 밀도를 높이는 방법으로는 수소를 액화하여 저장하는 방법이 있다. 하지만, 수소의 액화온도는 -252 ℃의 극저온이기 때문에 외부 열 유입에 의해 쉽게 기화된다. 액체수소가 기화되면 탱크 내부의 압력이 증가되는 자가증압 현상을 발생하므로, 탱크 설계 시 이 상승하는 압력을 잘 예측해야 한다. 따라서, 본 논문에서는 극저온 액체수소 연료탱크의 액체수소 충전 비율에 따른 내부 압력을 예측하였다. 탱크 내부의 압력 상승을 예측하기 위하여 1차원 열역학적 모델을 적용하였다. 열전달 모델은 열 유입, 액체수소의 기화, 연료 배출에 현상이 고려되었다. 최종적으로 연료탱크 내의 액체수소의 충전 비율에 따라 압력 상승 거동과 최대 상승 압력에 큰 차이가 있음을 확인하였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권7호
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• pp.999-1008
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• 2002

The spray structures and distribution characteristics of liquid and vapor phases in non-evaporating and evaporating Gasoline Direct Injection (GDI) fuel sprays were investigated using Laser Induced Exciplex Fluorescence (LIEF) technique. Dopants were 2% fluorobenzene and 9% DEMA (diethyl-methyl-amine) in 89% solution of hexane by volume. In order to study internal structure of the spray, droplet size and velocity under non-evaporating condition were measured by Phase Doppler Anemometry (PDA). Liquid and vapor phases were visualized at different moments after the start of injection. Experimental results showed that the spray could be divided into two regions by the fluorescence intensity of liquid phase: cone and mixing regions. Moreover, vortex flow of vapor phase was found in the mixing region. About 5㎛ diameter droplets were mostly distributed in the vortex flow region. Higher concentration of vapor phase due to vaporization of these droplets was distributed in this region. Particularly, higher concentration of vapor phase and lower one were balanced within the measurement area at 2ms after the start of injection.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.149-156
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• 2006

This paper investigates the steady state combustion characteristics of LPG homogeneous charge compression ignition(HCCI) engine with variable valve timing(VVT) and dimethyl ether(DME) direct injection, to find out the benefits in exhaust gas emissions. VVT is one of the attractive ways to control HCCI engine. Hot internal residual gas which is controlled by VVT device, makes fuel is evaporated easily, and ignition timing is advanced. Regular gasoline and liquefied petroleum gas(LPG) were used as main fuel and dimethyl ether(DME) was used as ignition promoter in this research. Operating range and exhaust emissions were compared LPG HCCI engine with gasoline HCCI engine. Operating range of LPG HCCI engine was wider than that of gasoline HCCI engine. The start of combustion was affected by the intake valve open(IVO) timing and the ${\lambda}TOTAL$ due to the latent heat of vaporization, not like gasoline HCCI engine. At rich operation conditions, the burn duration of the LPG HCCI engine was longer than that of the gasoline HCCI engine. CAD at 20% and 90% of the mass fraction burned were also more retarded than that of the gasoline HCCI engine. And carbon dioxide(CO2) emission of LPG HCCI engine was lower than that of gasoline HCCI engine. However, carbon oxide(CO) and hydro carbon(HC) emission of LPG HCCI engine were higher than that of gasoline HCCI engine.

• 한국식품과학회지
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• 제14권4호
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• pp.342-349
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• 1982

송풍식건조과정(送風式乾燥過程) 중의 말쥐치육의 건조기구(乾操機構)와 수분활성(水分活性)과의 관계를 검토하기 위하여 $47.5^{\circ}C$에서 풍속과 공기의 상대습도를 달리하여 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 전체 건조과정은 정속건조기(定速乾燥期)와 감속건조기(減速乾燥期)로 구분되었다. 정속건조기(定速乾燥期)는 건조표면(乾燥表面)이 수분활성(水分活性) 1.0을 유지하는한 계속되었으며, 온도와 상대습도가 일정할 때 정속건조속도(定速乾燥速度)는 공기의 속도(速度)의 제곱근에 비례하였다. 감속건조기(減速乾燥期)는 건조기구(乾操機構)가 서로 다른 제(第)1 및 제(第)2감속건조기(減速乾燥期)로 구분되었다. 제(第)1감속건조기(減速乾燥期)는 모세관 응축수의 건조표면(乾燥表面)으로의 이동이 불충분한 불포화표면건조기(不飽和表面乾燥期)였으며, 이 때의 건조속도(乾燥速度)는 공기의 온도가 일정할 때 상대습도에 크게 좌우되었다. 제(第)1감속건조기(減速乾燥期)와 제(第)2감속건조기(減速乾燥期)의 변환점에서 표면경화현상(表面硬化現象)이 시작되었다. 상대습도의 변화에 따라 제(第)2감속건조기(減速乾燥期)가 시작될 때의 수분활성(水分活性)과 수분함량(水分含量)은 각각 다른 값을 나타내었다. 제(第)2감속건조기(減速乾燥期)는 다시 건조기구(乾操機構)를 달리하는 두 개의 건조기(乾燥期)로 구분되었다. 제(第)2감속건조기(減速乾燥期)의 1단계는 말쥐치육 내부의 모세관 응축수가 건조표면(乾燥表面)으로 확산, 증발하여 건조가 진행되었으며, 이때의 수분의 확산계수는 $47.5^{\circ}C$에서 $2.89{\cdot}10^{-10}m^2/sec$였다. 표면경화현상(表面硬化現象)은 말쥐치육의 수분활성(水分活性)이 0.7에 이를때까지 계속되었다. 제(第)2감속건조기(減速乾燥期)의 2단계는 수분활성(水分活性) 0.45에서 시작되었다. 이 때의 건조는 말쥐치육 내부에 다분자층(多分子層)으로 흡착(吸着)한 결합수의 건조표면(乾燥表面)으로의 확산, 증발에 의하여 진행되었다. 흡착수분(吸着水分)의 분자층(分子層)의 수는 4였으며, $47.5^{\circ}C$에서의 확산계수는 $4.38{\cdot}10^{-11}m^2/sec$였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.173-183
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• 2012

최근 고강도 콘크리트의 폭렬현상에 관한 메커니즘의 연구와 더불어 폭렬을 방지하는 방법으로써 섬유혼입에 의한 콘크리트의 수증기압을 낮추는 방법이 선호되고 있는 실정이다. 주로 단일 형태의 폴리프로필렌 섬유를 혼입하여 폭렬을 저감하는 방법들이 사용하고 있으나 초고강도 콘크리트 영역에서는 실제로 급격하게 온도가 상승하는 경우에 있어서 폭렬 및 급격한 수증기 팽창압을 고려할 수 없다는 점을 들 수 있다. 따라서 이 연구에서는 콘크리트 내부온도상승조건에 따라 섬유의 용융점에 따른 공극의 형성 및 폭렬의 상관성을 분석하고자 하였으며, W/B 12.5%의 초고강도 콘크리트를 대상으로 용융점이 다른 PE섬유, PP섬유, 나일론섬유를 각각 0.15vol%, 0.25vol% 혼입하여 폭렬 성상, 수증기압, 시차열 중량 분석, 해석적 검토를 행하였다. 실험 결과, 동일 섬유 혼입률 조건에서 섬유의 용융점이 낮더라도 초고강도 콘크리트에서는 섬유의 기화에 의한 섬유의 중량손실이 발생하지 않으면 초기 폭렬의 방지가 어렵고, 가열시간 10분 전후의 빠른 공극을 형성하는 섬유가 폭렬의 방지에 효과적인 것으로 나타났다.