• 제목/요약/키워드: Variable nozzle

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Development Study on Variable Nozzle For Hypersonic Air Breathing Engine

  • Kojima, Takayuki;Taguchi, Hideyuki;Kobayashi, Hiroaki;Fukiba, Katsuyoshi;Sato, Tetsuya;Hatta, Hiroshi;Goto, Ken;Koyanagi, Jun;Aoki, Takuya
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.492-498
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    • 2008
  • In this paper are described recent studies about variable nozzles, that are a rectangular type nozzle and an axisymmetric type nozzle, of the precooled turbojet engine(S-engine) which are developed for the demonstration of the key technologies for the propulsion system of the hypersonic airplane and the first stage propulsion of the TSTO space plane. For the rectangular nozzle, three types of C-shaped carbon/carbon composite cowls which includes subscale model of the precooled turbojet engine are fabricated and the fine attachment to the ramp is confirmed. For the firing of the S-engine, stainless steel cowl with concrete heat insulator are fabricated and tested for 20 sec. Axisymmetric variable plug nozzle which is made of C/C material is fabricated and pressurized by the cold flow test. The axisymmetric plug nozzle can be operative up to 0.57 MPa of nozzle inlet pressure.

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TRIZ와 DEFORM을 활용한 트랜지션 노즐의 성형 공정 개선을 위한 가변 금형에 대한 연구 (A Study on Variable Mold for Improving the Forging Process of Transition Nozzle using TRIZ and DEFORM)

  • 황희건;정원지;설상석;김대영
    • 한국기계가공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.29-35
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    • 2020
  • Transition Nozzles are used in industrial air-cooled heat exchangers and widely used in industrial sites as an important component in the heat energy transfer between a heat source and an actuating fluid. There is a worldwide demand for transition nozzles with various materials and shapes, depending on the use environment. This paper aims to improve the transition nozzle forging process suitable for the production of many varieties using Steps 1 to 6 of the TRIZ Methodology for Problem Solving. By utilizing the TRIZ Methodology, this study derives a method to design a variable mold, which is more efficient and can reduce costs compared with having to use several molds. To verify the suitability of the methods derived using the TRIZ technique, a forging analysis is performed on a transition nozzle using DEFORMⓇ, a commercial program for plasticity analysis, and the nozzle material is evaluated for damage as a result of deformation of the transition nozzle thickness. The derived methods can be applied to transition nozzle formation equipment to improve the efficiency of the formation process.

공압시험을 이용한 추력가변 노즐의 정상상태 성능 연구 (A Study on Steady State Performance of Variable Thrust Nozzle by Cold-Flow Test)

  • 김중근;이지형;오종윤;장홍빈
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.8-14
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    • 2008
  • 고체 추진기관은 높은 비추력, 운용 안전성, 설계/제작하기가 쉽다는 장점이 있으나 추력 크기를 조절할 수 없다. 본 논문에서는 고체 추진기관의 추력을 조절할 수 있는 핀틀 노즐성능에 대한 연구로 Needle형 핀틀을 사용하여 수행한 공압 시험결과와 수치해석 결과를 수록하였다. 연구의 결과, 핀틀 노즐의 추력성능과 추력변화 범위는 핀틀 팁의 형상과 노즐의 Contour형상에 크게 의존하기 때문에 핀틀 팁의 형상과 노즐의 Contour형상은 중요한 설계 변수임을 알 수 있었고 특히, 시험에 적용된 Needle형 핀틀 노즐의 성능은 기존 노즐 대비 약 13%의 추력상승이 예측됨을 알 수 있었다.

공압시험을 이용한 추력가변 노즐의 정상상태 성능 연구 (A study on steady state performance of variable thrust nozzle by cold-flow test)

  • 김중근;이지형;오종윤;장홍빈;김신회
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.289-294
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    • 2007
  • 고체 추진기관은 높은 비추력, 운용 안전성, 설계/제작하기가 쉽다는 장점이 있으나 추력 크기를 조절할 수 없다. 본 논문에서는 고체 추진기관의 추력을 조절할 수 있는 핀틀 노즐성능에 대한 연구로 Needle형 핀틀을 사용하여 수행한 공압 시험결과와 수치해석 결과를 수록하였다. 연구의 결과, 핀틀 노즐의 추력성능과 추력변화 범위는 핀틀 팁의 형상과 노즐의 Contour형상에 크게 의존하기 때문에 핀틀 팁의 형상과 노즐의 Contour형상은 중요한 설계 변수임을 알 수 있었고 특히, 시험에 적용된 Needle형 핀틀 노즐의 성능은 기존 노즐 대비 약 13%의 추력상승이 예측됨을 알 수 있었다.

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Variable Geometry Mixed Flow Turbine for Turbochargers: An Experimental Study

  • Rajoo, Srithar;Martinez-Botas, Ricardo
    • International Journal of Fluid Machinery and Systems
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    • 제1권1호
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    • pp.155-168
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    • 2008
  • This paper investigates a variable geometry (VG) mixed flow turbine with a novel, purposely designed pivoting nozzle vane ring. The nozzle vane ring was matched to the 3-dimensional aspect of the mixed flow rotor leading edge with lean stacking. It was found that for a nozzle vane ring in a volute, the vane surface pressure is highly affected by the flow in the volute rather than the adjacent vane surface interactions, especially at closer nozzle positions. The performance of the VG mixed flow turbine has been evaluated experimentally in steady and unsteady flow conditions. The VG mixed flow turbine shows higher peak efficiency and swallowing capacity at various vane angle settings compared to an equivalent nozzleless turbine. Comparison with an equivalent straight vane arrangement shows a higher swallowing capacity but similar efficiencies. The VG turbine unsteady performance was found to deviate substantially from the quasi-steady assumption compared to a nozzleless turbine. This is more evident in the higher vane angle settings (smaller nozzle passage), where there are high possibility of choking during a pulse cycle. The presented steady and unsteady results are expected to be beneficial in the design of variable geometry turbochargers, especially the ones with a mixed flow turbine.

코안다 효과를 이용한 제트 특성에 관한 연구 (A Study on Jet Characteristic using a Coanda Effect in a Constant Expansion Rate Nozzle)

  • 이동원;이삭;김병지;권순범
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권8호
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    • pp.706-713
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    • 2007
  • 코안다 효과를 유발시키기 위해 환상 슬릿과 팽창률이 일정하지 않은 축소 노즐로부터 분사되는 제트의 구조와 환상의 슬릿과 팽창률이 일정한 노즐로부터 분사되는 제트의 구조를 비교 연구하였다. 실험에 있어서 노즐 입구와 출구 직경을 각각 40mm, 20mm로 하였고, 노즐 출구 평균 속도를 90m/s로 하였다. 3축 이송 장치와 스캐닝 밸브 시스템을 이용하여 제트 축 및 반경 방향 압력을 측정하고, 측정된 정압 및 전압으로부터 구한 속도 분포를 비교 검토하였다. 안정성과 수속성이 우수한 제트를 얻기 위해서는 팽창률이 일정하지 않은 노즐보다 팽창률이 일정한 축소 노즐과 환상의 슬릿을 통해 코안다 효과를 이용하여 분사하는 것이 효과적임을 밝혔다. 또한 팽창에 따른 압력 강하도 팽창률이 일정한 노즐의 경우가 상대적으로 더 작게 됨을 알았다.

가변노즐의 다물체동력학적 특성 (Multi-Body Dynamics Characteristics of Variable Nozzle)

  • 박동창;이상연;윤수진;윤현걸
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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    • pp.711-712
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    • 2010
  • 본 논문에서는 가변노즐의 다물체동력학적 특성을 연구하였다. 가변노즐은 다양한 운용고도조건에서 비행체의 효율성을 향상시키기 위하여 사용된다. 플랩을 포함하는 가변노즐 메커니즘의 동적특성을 다물체동력학 소프트웨어인 RecurDyn을 이용하여 분석하였다.

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파이버 레이저를 이용한 순 티타늄 박판의 용접특성 향상을 위한 연구 - 실드가스 노즐변수의 영향 - (The Study for Improving the Weldability of Pure Titanium Sheet by Using Fiber Laser - The Effect of Shielding Gas Nozzle Variable -)

  • 김종도;김지성
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제34권5호
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    • pp.6-12
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    • 2016
  • This study was performed bead welding of pure titanium by using fiber laser. Since titanium is very sensitive to oxidation and nitriding during welding, it is important to compose the shielding equipment compared with different material. Thus side and coaxial shield nozzle, rail and chamber type shielding equipment are widely used to protect effectively the weld during welding. Experiments were performed by changing nozzle angle and distance using side and coaxial shield nozzle. The bead colors of gold, brown, blue, purple and yellowish white were obtained by changing variables of shield nozzle, and then its weldability was investigated. As experiment result, sound and not brominated beads were formed when side nozzle angle and distance were respectively $45^{\circ}$ and 10 mm.