• 제목/요약/키워드: Super cavitation

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A study on Applicability in Super Cavitation with SLBM of North Korea

  • Oh, Kyunngwon;Lee, Kyounghaing
    • International Journal of Aerospace System Engineering
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    • 제3권2호
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    • pp.9-13
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    • 2016
  • This study is about technical analysis in launching SLBM of North Korea. We expect that North Korea develop ICBM and SLBM by improving the technique called R-27. Also it is expected that they attempt to achievement in covertness and ambush by completing technique of cold launching. Recently, SLBM of North Korea rised 40 ~ 50 m on surface after launching in an underwater when they showed the scene of firing SLBM. We expect that they actively use not general technique but super cavitation technique. Also, they might improve the launching technique by doing SLBM launching test. This type is about that whole rocket is separated two parts and ignited with high velocity and we might think that 1st rocket is used in solid propellant to maneuver in high velocity in an underwater. After then, they might use liquid propellant for the long-range ballistic missile.

해수 환경에서 듀플렉스 스테인리스강의 전기화학적 거동 및 캐비테이션 특성 (Electrochemical and Cavitation-Erosion Characteristics of Duplex Stainless Steels in Seawater Environment)

  • 허호성;김성종
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제20권6호
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    • pp.466-474
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    • 2021
  • A wet type scrubber for merchant vessel uses super austenitic stainless steels with pitting resistance equivalent number (PREN) of 40 or higher for operation in a harsh corrosive environment. However, it is expensive due to a high nickel content. Thus, electrochemical behavior and cavitation erosion characteristics of UNS S32750 as an alternative material were investigated. Microstructure analysis revealed fractions of ferritic and austenitic phases of 48% and 52%, respectively, confirming the existence of ferritic matrix and austenitic island. Potentiodynamic polarization test revealed damage at the interface of the two phases because of galvanic corrosion due to different chemical compositions of ferritic and austenitic phases. After a cavitation test, a compressive residual stress was formed on the material surface due to impact pressure of cavity. Surface hardness was improved by water cavitation peening effect. Hardness value was the highest at 30 ㎛ amplitude. Scanning electron microscopy revealed wave patterns due to plastic deformation caused by impact pressure of the cavity. The depth of surface damage increased with amplitude. Cavitation test revealed larger damage caused by erosion in the ferritic phase due to brittle fracture derived from different strain rate sensitivity index of FCC and BCC structures.

초공동 고속 캐비테이션 터널 구동펌프 개발 (Development of the Driving Pump for the Super-cavitation & High-speed Cavitation Tunnel)

  • 안종우;김건도;백부근;김경열
    • 대한조선학회논문집
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    • 제55권2호
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    • pp.153-160
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    • 2018
  • In order to develop the driving pump for High-speed Cavitation Tunnel(HCT) which can experiment the super-cavitating submerged body, KRISO decided on the pump specification, designed the mixed-flow pump on the basis of the existing pump data and predicted the performance of the design pump using commercial CFD code (CFX-10). After the manufacture and installation of the driving pump, KRISO conducted the trial-test for HCT, analyzed the pump performance and compared trial-test results to those of design stage. The trial-test items for the HCT driving pump are measurements of output current/voltage at the inverter of the driving pump and the flow velocity in the HCT test section. The trial-test results showed the decrease in the flow rate of about 4.6% and the increase in pump head of about 8%, compared with those of the pump prediction. After the trial-test, the performance of the driving pump is predicted using CFX-10 with measured flowrates and pump rotational velocities. Though there is some difference between trial-test and prediction results due to inadequate motor data, it is thought that the tendency is reasonable. It is found that CFX-10 is useful to predict a mixed-flow pump.

Design of Trans-cavitating Propellers and Performance Analyses of the Test Result

  • Yim, Boh-yun;Kim, Ki-Sup;Ahn, Jong-Woo;Lee, Jin-Tae
    • Journal of Ship and Ocean Technology
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    • 제2권1호
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    • pp.13-30
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    • 1998
  • The design method for trans-cavitating propellers is considered as the combination of super-and sub-cavitating propellers. Especially the design method of the super-cavitating region of the propeller blade is elaborated. A design example is shown. Encouraging test results obtained in the Korea Research Institute of Ship and Ocean (KRISO) cavitation tunnel of a model designed by the present method are discussed.

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초고속선을 위한 공기유입 물제트 추진기 개발 (Development of a Ventilating Waterjet Propulsor for Super-High Speed Ships)

  • 이진태;문일성;박영하;김경열;김기섭
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권3호
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    • pp.41-49
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    • 1999
  • 초고속선의 추진기로 새로이 주목받고 있는 공기유입 물제트 추진기에 대한 타당성을 검토하였다. 본 추진기는 벤틸레이션 상태에서 작동되므로 완전캐비테이션 단면을 사용하여 로터를 설계하였다. 즉 쐐기형(wedge type) 단면과 캐비테이터형(cavitator type) 단면을 갖는 로터 2종류를 설계 제작하여 모형시험을 수행하였다. 로터는 일반적으로 덕트-프로펠러에서 채택하고 있는 Kaplan형 프로펠러 형상을 선택하였다. 캐비테이션 터널 시험부를 개조하여 공기유입 물제트 추진기의 단독특성시험을 수행하였으며, 레이져 유속계를 이용하여 노즐 내부 속도를 엄밀하게 계측하였다. 단독특성 시험은 개조된 캐비테이션 터널의 시험부에서 수행되었으며 완전침수(fully-submerged)상태와 자유분출(free-jet)상태에서 수행되었다. 자유분출상태에서는 후류공기가 유입되어 벤틸레이션 현상이 발생하였으며, 특히 캐비테이터형 단면을 갖는 KP447 로터의 경우 낮은 전진계수에서 작동시킬 경우 완전캐비테이션이 발생하여 성능특성이 크게 변화하였다. 날개 압력면의 뒷날 부근에 높이가 다른 띠를 각각 부착시켜 양력 증가장치로 사용하였으며 이에 의한 추력과 토오크 변화를 계측하였다.

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로켓추진을 이용한 고속 수중운동체의 수중 주행성능 측정 결과(II) (Measurement of Performance of High Speed Under Water Vehicle by Using Solid Rocket Motor(II))

  • 윤현걸;이효남;차정민;임설;서석훈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.131-136
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    • 2017
  • 고체 로켓추진기관을 이용한 자연공동형 수중운동체를 수중주행 시험하였다. 수중운동체의 속도 및 주행거리를 측정하고, 수중운동체 표면에 압력센서를 설치하여 초공동이 발달됨에 따라 표면 압력이 어떻게 변화하는지를 조사하였으며, 수중카메라를 설치하여 시험시 수중운동체에 초공동이 발생하여 진행하는 과정을 기록하였으며, 이를 이차원 비점성 이론해석법에 근거한 CNU-SuperCT 프로그램을 사용하여 계산한 시뮬레이션 결과와 비교하였다. CNU-SuperCT 프로그램은 수중운동체의 조종면을 포함하지 않고 계산한 것을 고려하면, 시뮬레이션 결과와 측정결과가 잘 맞는다고 판단되며, 수중촬영결과도 이와 동일한 결과를 보인다.

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로켓추진을 이용한 고속 수중운동체의 수중 주행성능 측정 결과(II) (Measurement of Performance of High Speed Underwater Vehicle with Solid Rocket Motor(II))

  • 윤현걸;이효남;차정민;임설;서석훈
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.12-17
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    • 2018
  • 고체 로켓추진기관을 이용한 자연공동형 수중운동체를 수중주행 시험하였다. 수중운동체의 속도 및 주행거리를 측정하고, 수중운동체 표면에 설치한 압력센서로 초공동의 발달에 따른 표면 압력 변화를 조사하였고, 수중카메라로 수중운동체에 초공동이 발생하여 진행하는 과정을 기록하였으며, 이를 이차원 비점성 이론해석법에 근거한 CNU-SuperCT 프로그램을 사용하여 계산한 시뮬레이션 결과와 비교하였다. CNU-SuperCT 프로그램은 수중운동체의 조종면을 포함하지 않고 계산하는 것을 고려하면, 시뮬레이션 결과와 측정결과가 잘 맞는다고 판단되며, 수중촬영결과도 이와 동일한 결과를 보인다.

연료 활성화를 위한 디젤 미립화 장치의 수치해석 연구 (Numerical Study of Diesel Atomization Device for Fuel Activation)

  • 최상인;;서호석;김상범;조영민
    • 한국대기환경학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.306-318
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    • 2017
  • Heavy diesel vehicles are one of major sources of urban fine dust in Korea and other developing countries. In this study, an auxiliary device assisting fuel atomization, which is called FAD (Fuel Activation Device), was closely reviewed through numerical simulation. As calculated, the diesel flow velocity passing across FAD increased up to 1.68 times, and it enhanced the cavitation effect which could improve the injected fuel atomization. Super cavitation phenomenon, which is the most important effect on nozzle injection, has occurred until the cavitation number (${\sigma}$) decreased from 1.15 to 1.09, and atomized droplets via a nozzle of which opening was $500{\mu}m$ distributed less than $200{\mu}m$ in sauter mean diameter (SMD).

Experimental investigation of supercavitating flows

  • Ahn, Byoung-Kwon;Lee, Tae-Kwon;Kim, Hyoung-Tae;Lee, Chang-Sup
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제4권2호
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    • pp.123-131
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    • 2012
  • When the object is traveling in the water at tremendously high speeds, the cavity forms and grows up at a fore part of the object called cavitator, and the object is eventually enveloped by vaporized water, supercavitation. As a result, the only part of the object in direct contact with the water is the cavitator, so skin-friction drag is significantly reduced. This is why recently supercavitating objects have been interested in many applicable fields. In this study we are focused out attention on supercavitating flows around various shapes of two and three dimensional cavitators. First, general features of supercavitation are examined by analyzing results obtained by the previously developed numerical method. Second, experimental observations are carried out at a cavitation tunnel at the Chungnam National University (CNU CT), and supercavity dimensions are scrutinized.

양력판(揚力板) 이론(理論)에 의(依)한 2차원(次元) 수중익(水中翼)의 초월(超越) 공동(空洞) 문제(問題) 해석(解析) (A Potential-Based Panel Method for the Analysis of A Two-Dimensional Super-Cavitating Hydrofoil)

  • 김영기;이창섭;이진태
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.159-173
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    • 1991
  • 본 논문에서는 양력판 이론을 사용하여 2차원 수중익에 발생한 비 대칭 초월 공동 문제를 포텐셜을 기저로하여 수치 해석하였다. 수중익과 공동 표면에 법선 다이폴을 분포하고 공동 표면에는 공동 형상을 찾기위하여 쏘오스를 분포하였다. 수중익 표면에서의 운동학적 경계조건은 수중익 내부에서의 전체 포텐셜이 0이라는 조건으로 대치하였고 공동 표면에서의 역학적 경계조건은 공동 표면에서의 접선 방향 속도가 일정하다는 조건으로 표현되었다. 표면에 특이 함수를 분포하여 포텐셜을 기저로하여 공동 문제를 해석하였기 때문에 압력 분포에 대하여, 특히 수중익의 앞날 근처에서는 양력면 이론에 의한 결과보다 더욱 향상된 정도의 결과를 얻었다. 본 이론은 먼저 주어진 공동 길이에 대하여 그에 상응하는 공동 형상 및 공동수를 구하였다. 좀더 좋은 결과를 얻기 위하여 새로이 계산된 공동 표면과 수중익 표면에 또 다시 특이 함수를 분포하여 그곳에서 경계 조건을 만족시킴으로써 새로운 공동 형상 및 공동수를 구하는 반복 계산을 수행하였다. 본 이론에 의한 계산 결과의 검증을 위하여 폭 넓은 수렴성 시험을 수행하였으며 특히, Geurst의 선형 이론에 의한 해석해 및 Wu의 비 선형 이론에 의한 해석해, 그리고 Acosta, Parkin, Meijer, Silberman, Waid의 실험 결과와 비교한 결과, 본 이론의 효용성을 입증하였다.

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