• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권6호
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• pp.2011-2017
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• 2023

Gas submerged jet is an outstanding thermohydraulic phenomenon in pool scrubbing of fission products during a severe nuclear accident. Experiments were performed on the hydraulic characteristics in the ranges of air mass flux 0.1-1400 kg/m²s and nozzle diameter 10-80 mm. The results showed that the dependence of inlet pressure on the mass flux follows a power law in subsonic jets and a linear law in sonic jets. The effect of nozzle submerged depth was negligible. The isolated bubbling regime, continuous bubbling regime, transition regime, and jetting regime were observed in turn, as the mass flux increased. In the bubbling regime and jetting regime, the air volume fraction distribution was approximately symmetric in space. Themelis model could capture the jet trajectory well. In the transition regime, the air volume fraction distribution loses symmetry due to the bifurcated secondary plume. The Li correlation and Themelis model showed sufficient accuracy for the prediction of jet penetration length.

• Journal of Welding and Joining
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• 제28권1호
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• pp.100-106
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• 2010

In this paper crack propagation analyses in the dissimilar metal weldment of a nozzle were performed using a finite element alternating method (FEAM). A two-dimensional axisymmetric finite element nozzle model was prepared and welding simulation including the thermal heat transfer analysis and the thermal stress analysis was performed. Initial cracks were inserted at weld and heat affected zone in the finite element model which has welding residual stress distribution obtained from the welding simulation. To calculate crack propagation trajectories of these cracks, a new fatigue crack evaluation module was developed in addition to the previous FEAM program. With the new FEAM fatigue crack evaluation module, crack propagation trajectory and crack growth time were calculated automatically and effectively.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.665-670
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• 2004

This paper reviews the latest studies of the expander cycle Air Turbo Ramjet engine (ATREX) conducted in JAXA. First, a system analysis including the vehicle and trajectory was conducted to optimize the engine cycle and turbo-machine configuration. We selected the precooled turbo-jet cycle for a prototype engine using the near term technologies. Second, a system ground-firing test was conducted to verify a defrosting system for the precooler. Methanol injection with its particles atomization could compensate 80 % of pressure loss caused by the frost. Thirdly, a feasibility of carbon/carbon composites for the engine components was investigated by making complex shapes such as a heat exchanger and a plug nozzle. Basic technologies on the gas leakage, the junction and bonding were also studied. The end of the paper, some basic studies such as wind tunnel tests of a new type air inlet and a plug nozzle are described.

• 한국추진공학회지
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• 제16권1호
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• pp.16-24
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• 2012

비행 마하수 6으로 운용되며, 지상 정지 추력으로부터 사용이 가능하도록 2단 추진체 개념이 적용된 스크램제트 엔진 비행체에 대한 개념설계를 수행하였다. 1단은 고체로켓을 적용하였으며, 2단은 탄화수소 계열의 연료를 사용하는 스크램제트 엔진을 적용하였다. 개념설계를 위하여 2,000 km의 운용거리와 0.2 톤의 탑재체 무게를 가정하였다. 개념설계의 첫 번째 단계로 3-DOF 코드를 이용하여 비행궤도를 계산하였으며, 계산된 비행궤도를 바탕으로 일차원-비평형 유동 코드와 NASA의 HASA 데이터베이스를 이용하여 스크램제트 엔진에 대한 개념설계를 수행하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.309-317
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• 2011

비행 마하수 6으로 운용되며, 지상 정지 추력으로부터 사용이 가능하도록 2단 추진체 개념이 적용된 스크램제트 엔진 비행체에 대한 개념설계를 수행하였다. 1단은 로켓을 적용되었으며, 2단은 탄화수소 계열의 연료를 사용하는 스크램제트 엔진이 적용되었다. 개념설계를 위하여 반경 2,000km의 운용거리와 0.2톤의 탑재체 무게를 가정하였다. 개념설계의 첫 번째 단계로 3-DOF 코드를 이용하여 비행궤도를 계산하였으며, 계산된 비행계도를 바탕으로 일차원-비평형 유동 코드와 NASA의 HASA 데이터베이스를 이용하여 스크램제트 엔진에 대한 개념설계를 수행하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권10호
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• pp.934-939
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• 2007

추력방향제어는 발사 직후 비행체를 임의의 방향으로 급선회해야 할 경우에 초음속 노즐의 배출가스 방향을 조절하여 측력과 모멘트를 형성시키는 방법이다. 본 연구에서는 압축공기를 이용한 비 연소시험으로 초음속유동 시험장치를 이용하여 기계적 편향판인 램프 탭의 설치위치에 따라 성능연구를 수행하였다. 밀도변화에 따라 유동장을 관찰할 수 있는 쉬리렌 장치를 이용하여 램프 탭 내부에서 발생하는 유동장 구조와 경사충격파의 위치 등을 가시화하였다. 아울러 각 방향에 작용하는 제어 힘, 추력손실 및 표면 압력 분포 등을 도시분석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.320-324
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• 2017

아음속 공기유동으로 수직분사하는 액체제트에 대하여 오리피스 형상이 달라질 경우, 분무특성에 어떠한 영향을 미치는지 실험적으로 연구하였다. 서로 다른 오리피스 길이 대 직경비와 타원형 노즐의 종횡비를 갖는 분사기들을 제작하여 수직분사 실험을 진행하였다. 원형노즐과 타원형 노즐에서의 분열길이를 비교하였으며, 타원형 노즐에서의 분열길이는 모든 실험조건에서 원형노즐에 비해 줄어들었다. 캐비테이션과 수력튀김 현상이 분사기 내부에 발달되는 분무차압 조건의 경우, 두 노즐 모두 분열길이가 감소하였다. 액주궤적의 경우, 장축으로부터 분무되는 액체제트가 횡방향 공기유동에 수직으로 부딪혀 나가는 경우가 액주의 궤적이 단축에 비해 더 휘어지며, 침투높이가 낮아진다.

• 한국추진공학회지
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• 제8권3호
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• pp.37-43
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• 2004

증기발생기 슬러지 세정을 위한 고압분사 실험의 분류궤적에 대한 가시화 및 속도분포를 측정함으로써 최적의 노즐형상을 찾기 위하여 플랜져방식의 고압펌프(사용압력 : 200 kg/$\textrm{cm}^2$, 15HP, 11kW. 토출유량 Q : 301/min)를 이용하였다. 가시화를 통하여 정성적인 분포를 비교분석할 수 있었고, 분류의 속도분포등을 통하여 노즐 형상비에 따른 유동의 차이를 2차원 PDPA 광학 계측장비를 사용하여 분석하였다. 고압 분사시 형상비에 관계없이 모든 경우에 있어서 중심축을 따라 모든 궤적들은 거의 유사함을 보였으나, 분류 중심에서 벗어난 외곽영역에서는 많은 차이가 있음을 알 수 있었다 이는 형상 비에 따른 주변 공기와의 마찰 및 분류 유입현상 때문이라 여겨진다.

• 한국대기환경학회지
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• 제19권1호
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• pp.67-76
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• 2003

Recently consideration of health and interest on bio aerosols have been growing steadily. In this study, inertial impactor, which can be used to collect airborne particles and bio aerosols, was newly devised for real-time observation on the particles collected on impaction plate. and named Visual Impactor. Flow field and particle trajectory in the space between nozzle and impaction plate was analyzed numerically, and the collection effciencies were calculated. Calibration and performance evaluation of the Visual Impactor was conducted with polydisperse aerosols generated from 0.1％ sodium chloride solution. Cut-off diameter from numerical simulation was in good agreement with that from experimental results. Because of particle bounce and particle deposition on nozzle tip due to short jet-to-plate distance, the collection efficiencies from numerical and experimental analyses were different slightly. Visual Impactor was used to collect airborne particles, and the features of collected particles could be seen in real-time. Airborne particles in different weather conditions (fine, cloudy, and rainy) were sampled and compared one another The features of collected airborne particles were dependent strongly upon relative humidity. In addition, with hours elapsing, shapes and colors of collected particles were changed by evaporation and surface tension, etc.

• 한국추진공학회지
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• 제12권1호
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• pp.16-22
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• 2008

액체제트의 액적분열 분포특성을 알아보기 위해 아음속 유동 내로 수직 분사된 이유체 분무를 실험적으로 연구하였다. 노즐은 L/d=3의 외부혼합형을 사용하였으며 공기와 액체의 비를 $0\;{\sim}\;59.4%$까지 변화시키면서 분사하였다. 분무형상을 이미지화 하여 분무의 궤적과 분열특성을 관찰하였다. PDPA를 사용하여 액체제트 분열의 단면분포 특성을 측정하였으며 SMD, 액적속도, 그리고 체적유속을 측정하였다 이유체 분무로부터 공급되는 공기의 유량이 증가할수록 액체 제트의 충돌점은 노즐 입구와 좀 더 가까워졌으며, 침투거리는 증가하였고, 기체 액체 비를 증가시킴에 따라 좀 더 무화된 액체제트의 분포를 얻을 수 있었다.