• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.629-634
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• 2011

초고속 비행체에 적용 가능한 소모성 터빈엔진 개발을 위한 사전연구를 수행하였다. 엔진 요구도 및 설계점 결정을 위한 가상 운용임무형상을 선정하고, 유사급 엔진과 참고문헌 등을 통해 확보된 데이터를 활용하여 설계점 해석을 수행하였는데, 해면고도, 마하수 1.2 조건에서 터빈입구온도 3,600R에 대한 설계점 계산결과, 비추력 2599.4 ft/s, 비연료소모율 1.483 lb/($lb^*h$)이 예측되었다. 설계점 계산결과를 기준으로 두 가지 임무형상에 대한 엔진 성능해석결과, 엔진 최대 순추력을 결정하는 설계변수는 천음속 및 낮은 초음속영역에서는 터빈입구온도, 높은 초음속 영역에서는 압축기 출구온도임을 확인하였다. 이밖에도 단순, 저가, 경량의 엔진형상으로 축류형 다단압축기와 직류형 연소기, 1단 축류터빈, 고정 수축팽창 노즐이 적용된 단순터보제트엔진을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권3호
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• pp.359-364
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• 2004

For the development of high efficiency and low emission combustion systems, high temperature air combustion technology has been tested by utilizing preheated air over 1100 K and exhaust gas recirculation. In this system, combustion air is diluted with large amount of recirculated exhaust gases, such that the oxygen concentration is relatively low in the reaction zone, leading to low flame temperature. Since, the temperature fluctuations and sound emissions from the flame are small and flame luminosity is low, the combustion mode is expected to be flameless or mild combustion. Experiment was performed to investigate the turbulent flame structure and NO$_x$ emission characteristics in the high temperature air combustion focused on coflowing jet diffusion flames which has a fundamental structure of many practical combustion systems. The effect of turbulence has also been evaluated by installing perforated plate in the oxidizer inlet nozzle. LPG was used as a fuel. Results showed that even though NO$_x$ emission is sensitive to the combustion air temperature, the present high temperature air combustion system produce low NO$_x$ emission because it is operated in low oxygen concentration condition by the high exhaust gas recirculation.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.996-999
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• 2011

통합형 로켓 부스터 램제트(IRR) 엔진에서의 점화 및 램제트 단계에서의 유동 및 연소의 동적특성에 대한 연구를 수행하였다. 연구대상모델은 흡입구 전방 자유흐름 영역에서부터 노즐 출구까지 엔진 전체 유로가 포함되도록 하였으며, 로켓 부스터에 대한 연구를 통해 얻어진 유동장 계산 결과를 본 연구의 초기조건으로 사용함으로써 엔진의 작동 과정 전체에 대한 정보를 얻을 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 점화과정에서 화염전파에 가장 영향을 미치는 요소와 유동의 진동을 유발하고 지속시키는 메커니즘에 대해 연구를 수행하였다.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 대한연소학회 2003년도 제27회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.89-94
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• 2003

For the development of high efficiency and low emission combustion systems, high temperature air combustion technology has been tested by utilizing preheated air over 1100 K and exhaust gas recirculation. In this system, combustion air is diluted with large amount of exhaust gases ($N_2$, $CO_2$), such that the oxygen concentration is relatively low in the reaction zone, leading to low flame temperature. Since, the temperature fluctuations and sound emissions form the flame are small and flame luminosity is low, the combustion mode is expected to be flameless or mild combustion. Experiment was performed to investigate the turbulent flame structure and $NO_X$ emission characteristics in the high temperature air combustion focused on coflowing jet diffusion flames which has a fundamental structure of many practical combustion systems. The effect of turbulence has also been evaluated by installing perforated plate in the oxidizer inlet nozzle. LPG was used as a fuel. Results showed that even though $NO_X$ emission is sensitive to the combustion air temperature, the present high temperature air combustion system produce low $NO_X$ emission because it is operated in low oxygen concentration condition in excess of dilution.

• 항공우주기술
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• 제5권2호
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• pp.37-46
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• 2006

항공기 운항 시 나타날 수 있는 외부환경 조건은 상당히 가혹하다. 특히 차가운 대기조 건에서 항공기 운항 시에는 미세한 얼음 알갱이들에 의해 항공기의 성능에 큰 영향을 줄 수 있다. 기체의 날개 앞전에 얼음이 부착되면 날개의 형상을 변화시켜 비행특성을 저하시 키며, 엔진의 흡입구 앞전에 부착하게 되면 압축기 블레이드의 손상뿐 아니라 성능 및 항 공기의 안전에도 영향을 미치게 된다. 얼음 알갱이들로 인한 여러 가지 상황 중 엔진 입구 로 유입되거나 엔진 압축기 블레이드에 생성되는 얼음 알갱이들로 인한 엔진 성능 변화 추이를 분석하기 위하여 결빙모사장치의 제작을 수행하였다. 결빙모사장치는 FAA에서 정 의한 결빙조건을 만족할 수 있도록 제작하였으며, 결빙모사장치와 기존 액체공기시스템을 이용하여 결빙이 생성됨을 시험을 통하여 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.499-505
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• 2004

A Propulsion System of the CRW(Canard Rotor Wing) type UAV(Unmanned Aerial Vehicle) was composed of the turbojet engine to generate the propulsive exhaust gas, and the duct system including straight bent ducts, tip-jet nozzles, a master valve and a variable main nozzle for three flight modes such as lift/landing mode, low speed transition flight mode and high speed forward flight mode. In this study, in order to operate safely the propulsion system, the dynamic Performance behavior of the system was modeled and simulated using the SIMULIN $K^{ }$, which is the user-friendly GUI type dynamic analysis tool provided by MATLA $B^{ }$. In the transient performance model, the inter-component volume model was used. The performance analysis using the developed models was performed at various flight condition, valve angle positions and fuel flow schedules, and these results could set the safe flight mode transition region to satisfy the inlet temperature overshoot limitation as well as the compressor surge margin. Performance analysis results using the SIMULIN $K^{ }$ performance program were compared with them using the commercial program GSP.m GSP.

• 한국추진공학회지
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• 제22권2호
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• pp.20-28
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• 2018

일반적으로 다단 축류 터빈은 높은 팽창비에서 유동 가속으로 인하여 특정 단에서 초킹 현상이 발생하게 된다. 입구 유량 경계조건을 사용하는 일반적인 평균반경해석법을 사용하는 경우 유량 변화없이 팽창비만 증가하게 되는 초킹 현상을 예측하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 초킹 영역에서의 성능을 예측하는 알고리즘을 제안하였다. 초킹 지점 이후에는 초킹이 발생하는 노즐 혹은 로터 출구 유동이 팽창하는 특성을 반영하여 고정된 유량 조건에서 팽창비가 변할 수 있도록 알고리즘을 구성하였다. 계산된 결과를 다단 축류 터빈 전산해석 결과 및 실험결과와 비교하여 신뢰성을 확인하였다.

• Wind and Structures
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• 제38권2호
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• pp.129-146
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• 2024

Aiming at the problem of non-stationary wind field simulation of downbursts, a non-stationary down-burst generation system was designed by adding a nozzle and program control valve to the inlet of the original wall jet model. The computational fluid dynamics (CFD) method was used to simulate the downburst. Firstly, the two-dimensional (2D) model was used to study the outflow situation, and the database of working conditions was formed. Then the combined superposition of working conditions was carried out to simulate the full-scale measured downburst. The three-dimensional (3D) large eddy simulation (LES) was used for further verification based on this superposition condition. Finally, the wind tunnel test is used to further verify. The results show that after the valve is opened, the wind ve-locity at low altitude increases rapidly, then stays stable, and the wind velocity at each point fluctuates. The velocity of the 2D model matches the wind velocity trend of the measured downburst well. The 3D model matches the measured downburst flow in terms of wind velocity and pulsation characteris-tics. The time-varying mean wind velocity of the wind tunnel test is in better agreement with the meas-ured time-varying mean wind velocity of the downburst. The power spectrum of fluctuating wind ve-locity at different vertical heights for the test condition also agrees well with the von Karman spectrum, and conforms to the "-5/3" law. The vertical profile of the maximum time-varying average wind veloci-ty obtained from the test shows the basic characteristics of the typical wind profile of the downburst. The effectiveness of the downburst generation system is verified.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권12호
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• pp.1062-1070
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• 2016

본 연구에서는 전산해석을 통해 냉각 터빈 블레이드 팁 간극의 유동 및 열전달 특성을 연구하였다. 1단 고압터빈 노즐 출구에서 획득한 속도, 온도 프로파일을 로터의 입구에 적용하여 로터 도메인을 대상으로 전산해석을 하였다. 스퀼러 팁이 적용된 블레이드의 팁 간극을 스팬의 1%부터 2.5%로 조절하여 팁 간극의 공력 손실, 열전달 계수와 막냉각 효율의 영향을 고찰했다. 팁 간극이 커질수록 출구에서 공력 손실과 블레이드 끝단 표면에서 열전달 계수는 증가하였다. 특히 팁 간극이 스팬의 2%일 때 평균 열전달 계수가 급격히 증가하였다. 팁 영역의 막냉각 효율은 팁 간극이 작을수록 높았고, 캐비티 내부 냉각 홀 근처의 막냉각 효율이 높았다.