• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.634-643
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• 2004

In this paper are presented a concept of a new supersonic air inlet, which is designated a Multi-Row Disk (MRD) inlet, aiming at performance improvement under off-design conditions, and results of wind tunnel tests examined performance characteristics of the MRD inlet. The MRD inlet is frequently called ‘a skeleton inlet’ because of its appearance. The performance of a conventional axisymmetric inlet with a solid center body (spike) deteriorates under off-design Mach number conditions. It is due to the fact that total pressure recovery (TPR) governed by the throat area of inlet and mass capture ratio (MCR) governed by an incidence position of an oblique shock from the spike tip into the cowl can not be controlled independently in such air inlet. The MRD inlet has the spike that is composed of a tip cone and several disks arranged downstream of it, based on the experimental fact that several deep cavities on a conical surface have little negative effect on the boundary layer growth. The overall spike length of the MRD inlet is adjustable to the given flight speed by changing space between disks so that a spillage flow can be controlled independently from controlling the throat area. It could be made clear from the result of wind tunnel tests that the MRD inlet improves TPR by 10% compared with a conventional inlet with a solid spike under off-design conditions.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.644-648
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• 2004

In the present study were examined numerically and experimentally the off-design performance characteristics on an axisymmetric plug nozzle with variable throat area. In this nozzle concept, its throat area can be changed by translating the plug into the axial direction. First, a mixed-expansion plug nozzle, in which two expansion parts are arranged both inside and outside, was designed by means of the method of characteristics. Second, the CFD analysis was verified by the cold-flow wind tunnel test. Third, its performance characteristics were evaluated over a wide range of pressure ratio from half to double throat area through the design point, using the CFD code verified by the wind tunnel tests. It was made clear from the study that not so critical thrust efficiency losses were found and the maximum thrust efficiency loss was at most approximately 5 % under off-design conditions without external flow. This result shows that a plug nozzle can give the altitude compensation even under off-design geometry operations. However, shock waves were observed in the inner expansion part under the doubled throat area operation and thus some thermal problems may be caused on the plug surface. Furthermore, collapse of cell structure on the plug surface was observed with external flow (around Mach number 2.0) as it became lower pressure ratio below the design point and the fact may result in big efficiency loss regardless of geometrical configuration.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권8호
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• pp.1468-1484
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• 1992

본 연구에서는 유한요소법을 이용해서 초기형상을 결정하는 새로운 방법으로 서 전방 투사법을 제안하고자 한다. 전방 투사법으로서 선형 보간을 이용한 방법과 소성 문제의 물리적인 특성을 고려하여 퍼지 로직을 도입한 퍼지시스템을 개발하려 한 다. 선형보간을 이용한 전방투사법은 임의의 초기 형상에 대한 유한 요소 해석 결과 얻어진 최종 형상에서의 미 충만 부피를 선형 보간하여 초기 형상에 적용함으로서 최 적 초기 형상을 결정하는 방법이다. 그러나 미 충만 부피의 변화가 미소할때에는 쉽 게 최적 초기 값을 찾지 못하는 경우가 발생하므로 유동 특성을 고려한 퍼지 로직을 구성하여 퍼지 시스템을 개발하였다. 이 방법을 리브-웨브(rbi-web)형태의 축대칭 단조 문제에 적용하고 유한 요소법에 의한 해석중 격자 재구성의 필요에 의해 단위체 격자 재구성법을 이용한다. 결정해야될 초기 형상의 변수로서는 형상비(aspect ra- tio=높이/지름)을 고려하기로 한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제17권1호
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• pp.47-53
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• 2010

본 연구에서는 솔더 페이스트를 이용한 프린팅 공정의 해석에 대해 연구를 수행하였다. 스텐실 프린팅 공정의 설계에서 중요한 인자는 프린팅 조건, 스텐실 설계, 그리고 솔더 페이스트의 물성 등이다. 본 연구에서는 이 인자들 중에서, 솔더 페이스트의 점도와 표면장력, 그리고 솔더 페이스트와 스텐실 사이의 접촉각이 프린팅 공정의 성능에 미치는 영향을 해석을 통해 파악하였다. 실제 해석에 앞서 압력에 의해서 솔더 페이스트가 스텐실에 채워지는 단순화된 형상과 조건으로 해석을 수행하였다. 해석은 마이크로 유동의 해석에 많이 이용이 되고 있는 상용 소프트웨어인 콤솔(COMSOL)을 이용하였고 축대칭으로 해석하였다. 해석 결과, 솔더 페이스트의 점도는 충진률에 큰 영향을 줌을 알 수 있었고 표면장력과 접촉각은 충진되는 형상에 영향을 줌을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권7호
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• pp.94-99
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• 2003

액체로켓엔진의 연소 안정성 평가를 위한 압력 교란 장치인 펄스건은 내재된 화약 폭발시 충격파를 유도관을 통해 엔진 연소기 내부로 전달 발생시키게 된다. 본 연구에서는 펄스건 특성에 영향을 주는 여러 가지 인자 중 화약 충진량에 의한 충격파 특성 파악을 위해 KSR-III 주 엔진과 같은 직경 크기를 갖는 모사 챕버를 이용하였다. 펄스건 출구에서 발생하는 충격파는 축대칭의 균일한 형상의 세기를 지니고 있으며 전체적인 세기 분포는 챔버 내의 압력에 따라 변화함을 확인하였다. 펄스건의 충격파는 상온 상태 조건에서 챔버내의 공명 주파수를 가진하는 것으로 보아 실제 연소장에서도 충분한 압력 교란을 제공할 수 있을 것으로 보인다. 가장 중요한 점은 펄스건에 의해 발생하는 초기 압력 최대 값이 화약 충진량의 크기에 비례하는 경향을 보인다는 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권10호
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• pp.955-966
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• 2009

초음속 유동장 내의 축대칭 기저유동에 DES 기법을 적용하였다. 이 기법은 RANS 모드에서는 Spalart-Allmaras (S-A) 난류 모델을 사용하고, Large-eddy simulation (LES) 모드에서는 부격자 모델을 기반으로 하고 있다. LES 보다 비교적 적은 비용을 갖는 DES 기법을 사용하여 기저 유동장과 기저 압력을 정교게 예측할 수 있었다. 기저유동의 정확한 예측을 위해 경계층 두께, 운동량 두께, 표면마찰과 같은 기저 가장자리 유동 물성치를 Dutton 등의 실험과 비교하였다. DES는 하류영역에서의 전단층 말림, 큰 에디 운동, 재순환영역 내의 작은 에디 운동 같은 비정상 난류 운동의 물리적 현상을 잘 모사 하였다. 또한, 경험상수 $C_{DES}$ 1.2를 사용한 현재 결과가 일반적인 경험상수 $C_{DES}$ 0.65에 비해 실험과 잘 일치함을 보여준다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권5호
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• pp.367-375
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• 2017

본 연구에서는 초음속 영역에서의 해머헤드형 노즈 페어링을 포함하고 있는 발사체 선두부에 대한 RANS 전산해석을 수행하였다. 층류, 완전 난류, 천이 모델을 이용한 2차원 축대칭 해석을 수행하여 실험 결과와 비교하였다. 레이놀즈수의 변화에 따라서 다른 유동현상이 나타남을 확인하였다. 높은 레이놀즈수에서는 경계층이 난류가 되어 발사체 표면에서 박리가 되지 않는다. 낮은 레이놀즈수 조건에서는 해머헤드형 노즈 페어링의 팽창-압축 모서리에서 경계층의 박리와 재부착으로 층류 박리 거품이 만들어진다. 받음각이 있는 3차원 계산에서 층류 박리 거품으로 발생되는 와류 구조를 확인할 수 있었다. 레이놀즈수에 따른 박리 거품을 예측하기 위해서 난류 천이를 고려해야 함을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권10호
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• pp.1350-1362
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• 1997

An experimental study has been performed on vortex pairing under fundamental and subharmonic forcing with controlled initial phase differences through hot-wire measurements and a multi-smoke wire flow visualization. For the range of St$_{D}$ < 0.6, vortex pairing was controlled by means of fundamental and subharmonic forcing with varying initial phase differences. Much larger mixing rate was achieved by two-frequency forcing with a proper phase difference than one frequency forcing. As St$_{D}$ decreased, vortex pairing was limited to a narrow region of the initial phase difference between two disturbances and higher amplitudes of the fundamental and its subharmonic at the nozzle exit were required for more stable pairing. As the amplitude of the subharmonic at the nozzle exit increased for fixed St$_{D}$ and fundamental amplitude, the distribution of the subharmonic mode against the variation of the initial phase difference changed from a sine function form into a cusp-like form. Thus, vortex pairing can be controlled more precisely for the former case. For St$_{D}$ > 0.6, non-pairing advection of vortices due to the improper phase difference was sometimes observed in several fundamental forcing amplitudes when only the fundamental was applied. However, when its subharmonic was added, vortex pairing readily occurred. As the initial amplitude of this subharmonic increased, the position of vortex pairing moved upstream. This was thought to be due to the fact that the variation of the initial phase difference between the fundamental and its subharmonic has less effects on vortex pairing in the region of fundamental-only vortex pairing.pairing.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권12호
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• pp.1043-1050
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• 2014

물이 채워진 원통 용기를 회전시킨 후 배수하면 일정시간이 지난 후 공기기둥이 발생한다. 용기의 크기, 초기 회전 속도나 교반 속도, 배수구 모양 등의 배수조건에 따라 공기기둥의 발생 여부나 발생시간이 달라진다. 본 연구에서는 2 단으로 구성된 계단형 배수구를 가진 원통 용기에서 물이 배수되는 과정을 수치해석적으로 연구하였다. 하부에 위치한 배수구 1 단은 길이와 반경이 고정되어 있고, 상부에 위치한 2 단은 길이와 반경을 변화시켰다. 2 차원 격자계에 축대칭 조건을 적용하여 원통 용기 내부의 배수유동을 해석하였다. 물과 공기의 자유표면 모양을 추적하여 수위 변화를 관찰하였으며, 배수구 2단의 형상이 공기기둥 발생시간과 내부 유동구조 변화에 미치는 영향을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제18권6호
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• pp.464-476
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• 1998

원자력 발전소 증기발생기 전열관 검사에 사용되는 와전류 탐상에 있어 결함신호로부터 결함의 형상, 크기, 위치를 정확히 결정하는 것은 매우 중요한 문제 중의 하나이다. 이에 본 연구에서는 유한요소 해석으로 얻은 학습표본으로 훈련시킨 신경회로망을 이용해 이러한 와전류 결함신호의 역문제를 풀었다. 우선 4종류의 축대칭와 전류 결함신호를 총 216개 생성하고, 각각의 결함신호에 대해 24개씩의 와전류 특징을 추출한 후, 그 중에서 결함분석에 유용한 13개의 특징을 선택하였다. 그리고 이렇게 선별된 특징을 기반으로 4가지 형상의 결함에 대한 분류작업을 확률신경 회 로망에 의해 수행하고, 그 결과로 형상이 결정된 결함에 대한 크기산정을 역전파신경 회로망을 사용하여 실시하였다.