• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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• pp.368-372
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• 2011

The aerodynamic characteristics of the L-type side jet thruster are examined by using computational fluid dynamics methods. The critical design points of L-type side jet thruster with bent nozzle by 90degrees are studied in terms of the relation between side jet nozzle geometry and thrust efficiency.

• 한국해양공학회지
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• 제35권6호
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• pp.403-413
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• 2021

As the size of ships increases, the size and output power of their thrusters also increase. When a large ship berths or unberths, the jet flow produced from its thruster has an adverse effect on the stability of quay walls. In this study, we conducted a numerical analysis to examine the impact of the thruster jet flow of a 30,000 TEU container ship, which is expected to be built in the near future, on the stability of a quay wall. In the numerical simulation, we used the fluid-structure interaction analysis technique of LS-DYNA, which is calculated by the overlapping capability using an arbitrary Lagrangian Eulerian formulation and Euler-Lagrange coupling algorithm with an explicit finite element method. As the ship approached the quay wall and the vertical position of the thruster approached the mound of the quay wall, the jet flow directly affected the foot-protection blocks and armor stones. The movement and separation of the foot-protection blocks and armor stones were confirmed in the area affected directly by the thruster jet flow of the container ship. Therefore, the thruster jet flows of ultra-large ships must be considered when planning and designing ports. In addition, the stability of existing port structures must be evaluated.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제16권2호
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• pp.148-156
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• 2015

A continuous type side jet controller which has four nozzles with thrust control devices was considered. It is deployed to a missile for high maneuverability and fast controllability in the terminal guidance phase. However, it causes more complex aerodynamic jet interactions between the side jet and the supersonic free stream than does the conventional impulse type side jet with a small single thruster. In this paper, a numerical investigation of the jet interference effects for the missile equipped with a continuous type side jet thruster is presented. A three-dimensional flow field was simulated by using a commercial unstructured-based CFD solver. The numerical simulation method was validated through comparison with wind tunnel test results for the single jet. The method of defining jet direction for this type of side jet control to minimize simulation cases was also introduced. Flow fields investigation and jet interaction effects for various flow conditions, jet pressure ratios and defined jet direction conditions were performed. From the numerical simulation for the continuous type side jet, extensive aerodynamic interference data were obtained to construct an aerodynamic coefficients database for precise missile control.

• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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• 제3권3호
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• pp.102-111
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• 2017

This study considered the effects on the seabed of a harbor and quay wall from ship maneuvers in relation to the thruster jet flow and initial velocity. This study also included the engine capacity, RPM, and diameter and pitch of a ship's thruster for a required speed. The impact of a scour hole on the environment of a quay wall was investigated. Based on these results, a risk based analysis was conducted to evaluate different strategies and their consequences. There has been an increase in the loads on the bottom of a harbor during ship maneuvering. This increase is caused by the propeller loads of mooring and unmooring vessels. This indicates a greater number of arrivals and departures of vessels with larger drafts, larger thruster diameters, and larger available thruster power capacities. Another important cause could be an increase in the maneuverability of vessels from the use of bow thrusters. The increasing loads, which cause a higher jet flow above the bottom, can lead to undesirable scour holes.

• 대한기계학회논문집A
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• 제38권12호
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• pp.1359-1365
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• 2014

본 연구에서는 측추력기 구성품인 Shutter의 열구조 안전성을 평가하기 위해 단방향 유체-구조 연성해석을 수행하였다. Shutter는 측추력기에서 노즐을 개방시키기 위한 구동 토크와 연소가스의 고온, 고압 열하중을 받는 부품으로 연소가 진행되는 동안 열구조 안전성을 확보하여야만 한다. 유체-구조 연성해석을 위해 측추력기의 연소시간동안 내부 유동장에서 발생하는 연소가스의 압력 및 온도 분포, 대류 열전달계수값을 유동해석을 통해 도출하였고, 이 결과 값을 맵핑 방식을 이용하여 열구조 해석의 하중조건으로 부가하였다. 연소시간동안 Shutter에서 발생되는 최대 응력 및 취약위치, 온도분포를 단위 시간 단위로 분석하여 온도에 따른 소재의 인장강도 값과 비교하여 열구조 안전성을 평가 하였다. 또한 반경 방향 변형량을 분석하여 셔터와 노즐목 간의 적정 간극을 설정하는 근거로 활용하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권2호
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• pp.80-85
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• 2014

노즐개방형 측추력기는 고체 추진기관을 사용하는 비행체의 궤도 수정 기능을 제공하는 장치이다. 노즐개방형 측추력기는 비교적 낮은 연소온도를 가지는 추진제, 안정된 추력을 공급하기 위한 중립형 추진제 그레인, 선택적 노즐 사용이 가능한 노즐개방장치로 구성되었다. 궤도 수정이 요구되면 추력 반대방향으로 필요한 추력만큼 노즐을 개방하여 비행체에 측추력을 발생시킨다. 궤도 수정 후 추력방향으로 노즐을 개방하여 측추력을 제거함으로써 추력 발생을 정지한다. 지상연소시험을 통해 측추력기의 작동과정을 확인하였으며, 본 연구를 통하여 개발된 노즐개방형 측추력기는 노즐개방을 통한 측추력 제어를 통해 비행체의 궤도 수정에 활용할 수 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.110-116
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• 2012

사각노즐을 갖는 측추력기의 유동 특성 분석과 성능 예측을 위해 3차원 수치해석을 수행하였다. RANS 기법을 이용하였으며 측추력기의 유량 조절 셔터가 회전하는 각도가 세 가지 경우에 대해 계산을 수행하였다. 셔터의 형상적인 특성으로 인한 내부의 재순환영역을 관찰하였고, 사각 노즐에서의 유동의 비대칭성을 확인하였다. 또한 셔터의 개폐 정도에 따라 노즐 내 유동의 비대칭성이 심화되어 추력이 편향되는 것을 관찰하였다. 셔터가 회전함에 따라 추력이 편향되는 정도와 추력 성능을 예측하고 이론적으로 계산한 추력 값과 비교하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권2호
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• pp.63-70
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• 2013

사각 노즐을 갖는 측추력기의 유동 특성 분석을 위해 3차원 수치해석을 수행하였다. RANS 기법을 이용하였으며 측추력기의 유량 조절 셔터가 회전하는 각도는 두 가지의 경우에 대해 계산을 수행하였다. 셔터의 형상적인 특성으로 인한 내부의 재순환 영역을 관찰하였고, 사각 노즐에서의 유동의 비대칭성을 확인하였다. 또한 셔터의 개폐 정도에 따라 노즐 내 유동의 비대칭성이 심화되어 추력이 편향되는 것을 관찰하였다. 셔터가 회전함에 따라 추력이 편향되는 정도와 추력 성능을 예측하고 이론적으로 계산한 추력 값과 비교하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권6호
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• pp.581-586
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• 2008

기존의 수 mN급의 MEMS 고체 추진제 추력기는 실제 마이크로/나노 위성체의 킥모터,지능탄(Smart bomb)의 측추력기로 응용하기에는 추력 레벨이 너무 낮다는 한계가 있었다. 이 연구에서는 고체 추진제의 연소 면적을 증대시킴으로써 추력 레벨이 향상된 MEMS 고체 추진제 추력기의 제작 가능성을 확인하고 연소 실험을 통해서 구조체의 안정성을 확인하였으며 직접 추력을 측정하여 수백 mN급의 단위 추력기를 개발하였다. 연소 챔버와 노즐, 덮개 층은 감광성 유리 기판을 이용하여 제작하였으며 마이크로 점화기는 파이렉스 기판 위에 300 ㎚ 높이의 니켈과 크롬을 페터닝(patterning)하여 제작하였다. 마이크로 점화기의 성능 해석과 실험을 통한 검증을 수행하여 고체 추진제의 점화를 위한 공급 전력을 계산하였으며 힘 센서를 통하여 추력기의 추력을 측정하였다. 측정된 추력은 K=15와 20인 경우에 300, 600 mN 이었다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제6권3호
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• pp.27-31
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• 2001

For rapid and abrupt control of a missile in supersonic flight, side jet on a missile body is found to be a useful device as evidenced by recent missile development at several nations. The magnitude of the side jet and the duration of it decide the level of control of such a missile system. In this paper, the aerodynamic characteristics of the side jet device itself are examined in terms of key parameters such as the side jet nozzle geometry, the chamber pressure and temperature. Specifically attention is paid to the effect of the chamber shape between the straight nozzle and the bent nozzle by 90 degrees on the nozzle flow properties. The thrust magnitudes are compared between the two shapes. Whether the way the nozzle is bent at the joint affects the nozzle performance is also investigated. Effects of the length and the divergence angle of the nozzle on the thrust are also quantified among three different side jet nozzles.