• 한국항공우주학회지
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• 제35권12호
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• pp.1143-1150
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• 2007

스마트무인기 연료공급시스템에 사용되는 제트펌프의 연료탱크 사이의 연료이송 특성이 실험적으로 조사되었다. 제트펌프의 작동조건은 비행체의 임무에 따른 엔진의 요구사항을 만족하도록 설정되었으며, 주어진 조건에서 제트펌프의 성능을 평가하였다. 제트펌프의 유량비 변화에 따른 압력비 및 효율이 측정되었으며 면적비 변화 등이 고려되었다. 평가 결과로부터 제트펌프는 주어진 압력비보다 큰 범위에서 작동목표인 유량비 2.23을 만족하였다. 효율보다 연료공급량이 중시되는 연료이송 제트펌프의 경우 면적비 변화를 통하여 허용 압력비 범위 내에서 유량비 조절이 가능함을 알 수 있었다.

• 동력기계공학회지
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• 제13권6호
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• pp.13-21
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• 2009

This basic study is required to examine spray or jet behavior depending on fuel phase. In this study, analyses of diesel fuel(n-Tridecane, $C_{13}H_{28}$) spray and natural gas fuel(Methane, $CH_4$) jet under high temperature and pressure are performed by a general-purpose program, ANSYS CFX release 11.0, and the results of these are compared with experimental results of diesel fuel spray using the exciplex fluorescence method. The simulation results of diesel spray is analyzed by using the combination of Large-Eddy Simulation(LES) and Lagrangian Particle Tracking(LPT) and of a natural gas jet is analyzed by using Multi-Component Model(MCM). There are two study variables considered, that is, ambient pressure and injection pressure. In a macroscopic analysis, the higher ambient pressure is, the shorter spray or jet tip penetration is at each time after start of injection. And the higher injection pressure is, the longer spray or jet tip penetration is at each time after start of injection. When liquid fuel is injected, droplets of the fuel need some time to evaporate. However, when natural gas fuel is injected, the fuel does not need time to evaporate. Gas fuel consists of minute particles. Therefore, the gas fuel is mixed with the ambient gas more quickly at the initial time of injection than the liquid fuel is done. The experimental results also validate the usefulness of this analysis.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권3호
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• pp.308-314
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• 2017

Jet pump in automotive fuel tank module is used to deliver fuel to fuel pump so that the pump is operated without aeration in suction side. In this study, three dimensional simulation model of jet pump is developed to understand performance variation over design parameters. Performance of jet pump is also investigated experimentally in terms of operating pressures. The experimental data is used to verify the three dimensional simulation model of jet pump. Verification results show that the three dimensional simulation model of jet pump is about 1% error with experiment. The simulations are conducted in terms of throat ratio and primary flow induction angle. As the throat ratio is increased, the flux ratio is trade-off at 3 times of throat diameter. On the other hand, as primary flow induction angle is increased, vapor pressure inside the nozzle is decreased. In summary, the results show that liquid jet pump has to be optimized over design parameters. Additionally, high velocity of induced flow is able to evolve cavitation phenomena inside the jet pump.

• 청정기술
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• 제26권3호
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• pp.204-210
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• 2020

본 연구에서는 F-T 공정을 통해 합성하여 제조한 바이오항공유(Bio-7629, Bio-5172)와 기존에 사용 중인 석유계항공유(Jet A-1)의 점화특성을 비교하여 분석하였다. Combustion research unit (CRU) 장비를 활용하여 각 항공유의 점화지연시간을 측정하였고, 그 결과를 연료의 물성 및 구성 화합물에 대한 분석을 통해 해석하고자 하였다. 점화지연시간은 Bio-5172가 가장 짧게 측정되었으며 Jet A-1이 가장 길게 측정되었다. 이는 물리적 점화지연시간에 영향을 줄 수 있는 연료의 물성 측면에서 Jet A-1이 가장 큰 표면장력을 가지며 Bio-5172가 가장 낮은 점도를 갖기 때문인 것으로 해석된다. 또한, 각 연료를 구성하는 화합물의 종류 및 비율에 대하여 분석한 결과, 실험 대상 바이오항공유에 없는 방향족화합물이 Jet A-1에는 약 22.8%의 비율로 존재함을 확인하였다. 이는 산화 과정 시에 비교적 반응성이 낮은 benzyl radical을 생성하여 점화지연시간이 길게 측정되는 데에 영향을 주는 것으로 판단된다. Bio-7629와 Bio-5172는 paraffin으로만 구성되어 있으며, n-/iso-의 값은 각각 0.06, 0.80으로 큰 차이를 보였다. 가지화 된 정도가 낮은 paraffin일수록 산화 시에 생성되는 peroxy radical의 이성질화가 빠르게 진행되어 점화의 전파속도 또한 빨라진다. 따라서 n-paraffin의 함량이 비교적 높은 Bio-5172의 경우에 점화지연시간 또한 짧게 측정된 것으로 해석된다.

• 청정기술
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• 제25권3호
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• pp.238-244
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• 2019

본 연구에서는 온도와 압력의 변화에 따른 석유계항공유(Jet A-1), 바이오항공유(Bio-6308) 그리고 두 항공유를 50:50 (v:v)으로 혼합한 연료의 점화특성의 변화에 대한 분석을 수행하였다. Combustion research unit (CRU) 장비를 사용하여 각 항공유의 점화지연시간을 측정하였으며, GC/MS 및 GC/FID를 사용하여 각 항공유를 구성하는 화합물에 대한 정성 및 정량적인 분석을 수행하였다. 그 결과, 모든 연료의 경우에서 온도와 압력이 증가할수록 점화지연시간이 짧게 측정 되었으며, 특히 압력보다 온도의 영향을 더 많이 받는 것을 확인하였다. 또한, 모든 측정 조건에서 Jet A-1의 점화지연시간이 가장 길게 측정되었는데 이는 Jet A-1을 약 22.48%의 비율로 구성하는 방향족화합물이 산화되는 과정에서 생성되는 benzyl radical이 구조적으로 매우 안정한 특성을 갖기 때문인 것으로 판단되었다. 이러한 benzyl radical은 negative temperature coefficient (NTC) 구간에 영향을 줄 수 있는 반응을 억제하여, Jet A-1의 경우에서는 온도가 증가함에 따라 점화지연시간이 짧아지는 정도가 감소하는 구간이 없는 것을 확인하였다. Jet A-1과 Bio-6308을 50:50 (v:v)으로 혼합한 연료의 점화특성은 Bio-6308 보다는 Jet A-1과 비슷한 경향을 나타내는 것을 통해 기존의 시스템을 변경하지 않고서도 실제로 적용이 가능함을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권2호
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• pp.13-20
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• 2019

본 연구에서는 석유계항공유와 혼합하여 사용이 가능한 바이오항공유의 혼합 비율에 따른 점화지연 특성의 변화를 확인하기 위하여, 두 항공유를 일정한 비율로 혼합한 시료의 점화지연시간을 측정하여 분석하였다. 측정한 모든 온도 조건에서 Bio-6308의 점화지연시간이 Jet A-1의 점화지연시간보다 짧게 나타났으며, 두 항공유를 일정한 비율로 혼합한 경우에도 Bio-6308의 함량이 증가할수록 점화지연시간은 짧아지는 경향을 보였는데, 이는 Jet A-1을 구성하는 방향족 화합물의 영향 때문임을 n-heptane/Toluene의 점화지연시간 측정을 통해 확인하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제9권2호
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• pp.34-40
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• 2004

In a liquid-fueled ramjet engine, the insufficient mixing and evaporation result in the low combustion efficiency and combustion instability. Improving its characteristics and devising a means of fuel droplets with air may compensate these disadvantages of liquid fuel ramjet engine. The jet penetrations of various fuel injectors were measured to investigate the spray characteristics of a liquid-fueled ramjet engine under high pressure air-stream conditions. The penetrations in high pressure conditions are smaller than the values calculated from Inamura's or Lee's equations, and the jet penetrations in the high pressure conditions have a similar tendency. In the dual orifice injectors, the jet penetrations of rare orifice is rapidly increased due to the reduction of the drag, which is created by the jet column of front orifice. The jet penetration of rare orifice is increased because of the drag reduction created by the jet column of the front orifice. Because of the drag reduction formed by the column of jet, the jet penetration in the rear orifice of dual orifice injector is much larger than the jet penetrations of single orifice injector. As the distances of the orifice are increased, the jet penetrations of the rear orifice decrease.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.749-752
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• 2004

In a liquid-fueled ramjet engine, the insufficient mixing and evaporation result in the low combustion efficiency and combustion instability. Improving its spray characteristics and devising a means of mixing fuel droplets with air may compensate these disadvantages of liquid fuel ramjet engine. The jet penetrations of various fuel injectors were measured to investigate the spray characteristics of a liquid-fueled ramjet engine under high pressure air-stream conditions. The penetrations in high pressure conditions are smaller than the values calculated from Inamura's or Lee's equations, and, in the high pressure conditions, the jet penetrations are similar each other. In the dual hole injectors, the jet penetrations of rear orifice is rapidly increased due to the reduction of the drag, which is created by the jet column of front orifice. The jet penetration of rear orifice is increased because of the drag reduction created by the jet column of the front orifice. And, because of the drag reduction formed by the column of jet, the jet penetration in the rear orifice of dual hole injector is much larger than the jet penetration of single hole injector. As the distances of the orifice are increased, the jet penetrations of the rear orifice decrease.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권10호
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• pp.3264-3274
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• 2021

In a severe accident of light water reactor (LWR), molten core material (corium) can be released into the wet cavity, and a fuel-coolant interaction (FCI) can occur. The molten jet with high speed is broken and fragmented into small debris, which may cause a steam explosion or a molten core concrete interaction (MCCI). Since the premixing stage where the jet breakup occurs has a large impact on the severe accident progression, the understanding and evaluation of the jet breakup phenomenon are highly important. Therefore, in this study, the jet breakup simulations were performed using the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method which is a particle-based Lagrangian numerical method. For the multi-fluid system, the normalized density approach and improved surface tension model (CSF) were applied to the in-house SPH code (single GPU-based SOPHIA code) to improve the calculation accuracy at the interface of fluids. The jet breakup simulations were conducted in two cases: (1) jet breakup without structures, and (2) jet breakup with structures (control rod guide tubes). The penetration depth of the jet and jet breakup length were compared with those of the reference experiments, and these SPH simulation results are qualitatively and quantitatively consistent with the experiments.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.242-245
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• 2009

희석된 동축공기 수소 난류확산화염에서 연료의 구성이 화염 길이에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였다. 화염의 길이는 동축공기와 연료 제트의 속도비의 함수로 표현하였고, 이론적 예측과 비교하였다. 네 조건의 연료 구성에 대해 연구를 수행하였다. 동축공기 제트 화염의 길이 예측을 위해 near-field concept에서의 유효 직경을 이용한 스케일링 관계식을 유도하였다. 실험 결과 가시 화염의 길이는 이론적 예측과 크게 일치하였다. 여러 연료 조건에서의 희석된 수소 제트의 화염에서도 스케일링 분석은 유효하였다.