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大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of M... 7건

  1. [국내논문]   75톤급 액체로켓 엔진용 터보펌프 터빈 성능에 대한 실험적 연구   KCI

    이항기 (한국항공우주연구원 터보펌프팀 ) , 신주현 (한국항공우주연구원 터보펌프팀 ) , 최창호 (한국항공우주연구원 터보펌프팀)
    大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B v.42 no.8 ,pp. 519 - 524 , 2018 , 1226-4881 ,

    초록

    75톤급 액체 로켓 엔진에 탑재되는 초음속 충동형 터빈의 성능에 대해 연구하였다. 한국형 발사체(KSLV-II)에는 75톤의 추력을 내는 엔진이 적용되며, 터보펌프를 이용하여 연소기에 추진제를 공급한다. 터빈은 작은 유량의 터빈 구동 가스로 높은 출력을 내기 위해 초음속 충동형 방식으로 설계되었다. 한국항공우주연구원의 고압 공기 터빈 시험 설비를 활용하여 상사 시험을 통해 터빈 성능을 평가하였다. 시험 영역은 설계점 및 탈설계점을 포함하였다. 시험 결과 터빈은 시험 영역 안에서 속도비가 증가할수록 효율이 증가하며, 효율에 미치는 영향은 압력비의 변화보다 회전수의 변화가 더 크게 작용한다. 설계 압력비 이하에서는 노즐에서 충격파가 생겨 효율이 급격히 감소하는 특성을 보인다.

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  2. [국내논문]   방열핀 형상이 UCD 램프의 방열성능에 미치는 영향   KCI

    고동국 (전북대학교 기계공학과 ) , 김민수 (전북대학교 기계설계공학부)
    大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B v.42 no.8 ,pp. 525 - 531 , 2018 , 1226-4881 ,

    초록

    본 연구에서는 UCD 램프의 방열성능에 대한 방열핀의 종횡비와 반경의 영향을 해석적 방법을 이용하여 분석하였으며, 해석에 사용된 격자수와 크기는 각각 11,000개와 0.02 mm이다. 방열핀의 전열면적은 $4mm^2$ 로 일정하게 유지시켰으며, 방열핀의 종횡비는 각각 1.0(기본모델), 1.8, 1.41, 0.56 및 0.29이다. 또한 방열핀의 반경 R은 각각 0.0 mm, 0.3 mm, 0.6 mm, 0.9 mm 및 1.2 mm이다. 핀에 가해진 열의 유속과 시간은 각각 $1{\times}10^5W/m^2$ 과 0.1 초, 0.2 초, 0.5 초, 1 초, 2 초, 5 초 및 10 초이다. 결과적으로 UCD 램프 방열의 방열성능은 핀의 종횡비와 반경이 각각 1.8과 1.2 mm일 경우 가장 우수하였으며, 기본모델보다 5.7% 상승하였다.

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  3. [국내논문]   수평 하부튜브를 가지는 튜브 배열의 사잇각에 따른 풀비등 열전달의 변화   KCI

    강명기 (안동대학교 기계교육과)
    大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B v.42 no.8 ,pp. 533 - 539 , 2018 , 1226-4881 ,

    초록

    수평으로 설치된 하부튜브를 가지는 튜브 배열에서 사잇각과 하부 튜브 열유속의 복합적인 효과가 상부 튜브의 열전달에 미치는 영향을 조사하였다. 사잇각의 증가는 열전달계수의 감소를 초래한다. 하부 튜브에 의한 열전달 향상은 대류 효과가 지배적인 저열유속 영역에서 분명하게 관찰되었다. 본 연구의 결과는 상하부가 동일하게 경사진 기존의 연구와 비슷한 경향을 나타내었다. 그렇지만 본 연구에서 결정한 다발효과는 기존의 연구보다는 약간 낮게 나오는 것을 확인하였으며, 그 원인은 하부 튜브가 상부 튜브에 미치는 영향 영역의 차이와 연관이 있는 것으로 판단된다.

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  4. [국내논문]   피드백 유로형 초음속 유체진동기 특성에 관한 실험적 연구   KCI

    박상훈 (한국항공대학교 대학원 항공우주 및 기계공학과 ) , 강문중 (국방과학연구소 4연구본부 1부 ) , 이열 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부)
    大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B v.42 no.8 ,pp. 541 - 549 , 2018 , 1226-4881 ,

    초록

    본 연구에서는 피드백 유로형 유체진동기의 초음속 진동제트의 특성을 실험적으로 관찰하였다. 고속 슐리렌 유동가시화 기법 및 음압측정, 그리고 내부압력 측정을 통해 진동하는 초음속 제트의 정량적 거동 특성을 파악하였다. 실험 결과, 초음속 진동 제트는 아음속 경우와 유사한 작동 메카니즘이 나타났지만 공급 압력 증가에 따른 진동수의 증가가 나타나지 않았다. 수행된 유동전압 범위에서 진동기 내부에 충격파는 발생하지 않았다. 음압 측정결과를 통한 전고조파 왜곡과 시간별 진동각의 변화를 통해 초음속 출구제트의 삼각파형 동적 거동을 확인하였다. 또한 진동기의 공급압력 증가는 출구제트의 진동각을 감소시키나, 더 큰 퍼짐각을 유도하였다.

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  5. [국내논문]   냉동기 암모니아 누출양상 및 검지장치 위치선정을 위한 수치해석적 연구   KCI

    이주용 (충남대학교 기계공학부 ) , 김병준 (충남대학교 기계공학부 ) , 신원규 (충남대학교 기계공학부)
    大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B v.42 no.8 ,pp. 551 - 558 , 2018 , 1226-4881 ,

    초록

    암모니아는 가연성 및 독성가스로 분류되지만 누출을 알려주는 가스누출검지장치 설치에 대한 기준이 없다. 본 연구에서는 누출검지장치의 기준을 설정하기 위해 수치 해석적 연구를 수행하였다. 해석결과 누출부위가 25 mm 이상일 때 수평거리 9 m 이내의 실내 모든 구간에서 20 s 안에 검지농도를 초과하였다. 또한, 상부에 축적되어 폭발분위기를 형성하였다. 이러한 결과를 통해 가스누출검지장치는 압력에 상관없이 누출부위와 가까운 상부로부터 수직거리 30 cm 이내에 설치하는 것이 적절하다고 판단된다.

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  6. [국내논문]   매크로채널 내 공기-오일 파형유동의 액체부피비와 경계면 전단응력에 관한 실험적 연구   KCI

    신홍철 (성균관대학교 기계공학부 ) , 김성민 (성균관대학교 기계공학부)
    大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B v.42 no.8 ,pp. 559 - 566 , 2018 , 1226-4881 ,

    초록

    본 연구에서는 매크로채널 내 파형유동의 액체부피비와 경계면 전단응력을 얻기 위해 내경이 40 mm인 매크로채널 내 공기-오일 혼합물의 압력강하를 측정하고 초고속카메라를 통해 유동양식을 관측하였다. 이미지 후처리를 통해 액체부피비를 측정하였으며, 성층유동 모델을 통해 경계면의 전단응력을 계산하였다. 측정한 액체부피비에 대해 Lockhart-Martinelli 파라미터를 이용해 액체부피비 예측 상관식을 제안하였다. 유동조건과 전단응력 간의 상관관계에 대해 살펴보았으며, 기체 겉보기 Reynolds수에 따른 경계면 마찰계수 예측 상관식을 제안하였다. 또한, 본 연구의 실험에서 얻은 유동양식의 대표사진과의 비교를 통해 경계면의 파형에 따른 전단응력의 변화를 확인하였다.

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  7. [국내논문]   최적화 설계 기술을 활용한 원심펌프 임펠러 개발   KCI

    윤정의 (강원대학교 기계설계공학과)
    大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B v.42 no.8 ,pp. 567 - 572 , 2018 , 1226-4881 ,

    초록

    본 연구는 화학공정용 유체에 적용하기 위해 화학반응에 안정되면서 강도가 보장되는 가벼운 테플론을 재료로 사용하는 원심펌프 임펠러 최적화 설계와 관련된 내용으로, 기존의 임펠러 최적화 설계 연구방식에서 주로 채택하여 왔던 허브, 슈라우드 곡선 및 출구 날개각 외에 출구 측 날개두께를 최적화 변수로 고려한 목적함수를 사용하여 최적화 연구를 수행하였다. 이러한 일련의 연구 과정을 통하여 테플론 재질을 사용한 화학공정용 원심펌프 설계에 있어서 날개 두께는 효율에 아주 중요한 설계 변수임을 확인하였다.

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