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한상훈(Sanghoon Han),김성구(Sungku Kim),최환석(Hwanseok Choi) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.12
액체로켓 엔진 연소기의 유동박리 및 측면하중 계산을 위한 이차원 축대칭 전산해석을 수행하였다. 설계점 및 탈설계점(OD#1)에서 해석을 수행하여 노즐 플룸 구조를 확인하였고 설계점 및 탈설계점(OD#1)에서는 유동박리가 발생하지 않음을 확인하였다. 구동압력비에 따른 플룸 형태 및 유동박리 현상을 파악하기 위하여 구동압력비 10부터 65까지 계산을 수행하였다. 본 연소기의 경우 낮은 구동압력비에서 자유충격파 박리만 발생하고 제한충격파 박리는 발생하지 않을 것으로 예측되었다. 자유충격파 박리에 의한 측면하중을 계산하기 위해 Schmucker에 의해 제안된 모델을 적용하여 보았다. Two dimensional axi-symmetry numerical analysis was conducted to compute side load and flow separation of liquid rocket engine combustor. Nozzle plume structures without flow separation were confirmed at design point and off design point(OD#1). To understand plume structure and flow separation phenomenon for the combustor nozzle, computations from NPR=10 to NPR=65 were conducted. In case of this combustor nozzle, it was predicted that free shock separation was just occurred at low NPR without restricted shock separation. In order to compute side load by free shock separation, the model suggested by Schmucker was applied.
자동차용 Head Up Display의 LED 방열시스템 최적화에 관한 연구
한상훈(Sanghoon Han),이명래(Myungrae Lee),한영훈(Yeonghoon Han),노종원(Jongwon Noh),박종현(Jonghyun Park) 한국자동차공학회 2017 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2017 No.5
This paper is an experimental study of topology optimization and sensitivity analysis for considering conduction heat transfer in a LED thermal management. An optimization example is examined for PCB shape of LED Module of Head Up Display in order to design a heat exchanger as verification. Especially, we simulated the finite element model of the LED PCB and found out the thermal pattern area in which thermal via hole can have influence on the heat dissipation characteristic. The result remarkably shows that changing the topology of PCB Pattern can increase the total heat dissipation performance. The result is verified by the heat dissipation experiments in a real thermal environment of Head Up Display.
케로신 동축 와류형 분사기의 정상 및 비정상 상태 화염구조 해석
한상훈(Sanghoon Han),김성구(Seong-Ku Kim),김종규(Jonggyu Kim),최환석(Hwan-Seok Choi) 한국추진공학회 2012 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.5
케로신을 연료로 하는 동축 스월 분사기에 대해 정상 상태 및 비정상 상태의 연소 해석을 수행하였다. 난류연소 모델로 화학평형 상태로 가정하는 Non-premixed equilibrium 모델을 이용하였고, 고압의 조건에서 실제유체의 거동을 다룰 수 있도록 상태방정식으로 SRK(Soave-Redlich-Kwong) 상태방정식을 적용하였다. 해석을 통해 온도분포, OH 질량분율 등 정상 상태의 계산 결과와 시간 평균된 비정상 상태의 계산 결과를 비교하였고, 이들 간의 화염 구조가 서로 상이함을 확인할 수 있었다. Numerical simulations of the steady and unsteady state were conducted for a coaxial swirl injector with Kerosene fuel. Non-premixed equilibrium model based on chemical equilibrium assumption was used as turbulence-chemistry interaction model. As an equations of state, SRK(Soave-Redlich-Kwong) EOS was applied to deal with the behavior of real fluid in a high pressure condition. Through the steady and unsteady computations, mean values of steady and time-averaged unsteady state were compared on the temperature and OH mass fraction and it was shown that the flame structure of steady state was different to that of time-averaged unsteady state.
한상훈(Sanghoon Han),김성구(Sung Ku Kim),최환석(Hwan-Seok Choi) 한국추진공학회 2018 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.12
액체로켓 엔진의 연소에 의한 열하중으로부터 연소기 내측면을 보호하고 냉각 유체(연료)의 코킹 현상을 방지하기 위해 플라즈마를 이용한 코팅 기술이 적용된다. 본 연구에서는 열차폐코팅 (Thermal Barrier Coating :TBC)에 의한 연소기 성능 변화를 전산 해석을 이용하여 예측하였다. 비점성 유동, 점성(난류) 유동, TBC 적용 점성(난류) 유동의 케이스에 대해 해석하여 연소기 성능을 비교, 분석하였다. 해석 결과 TBC 적용 시 점성 유동 해석 결과 대비 비추력은 최대 약 2.3 초, c*는 2 m/s, CF는 0.01 감소하는 것으로 예측되었다. Plasma-based coating technology is applied to protect the inner side of the combustor from thermal load and to prevent coking of cooling fluid(fuel) caused by combustion of the liquid rocket engine. In this study, the change of combustor performance by Thermal Barrier Coating(TBC) was predicted by CFD. Inviscid flow, viscous turbulence flow, viscous turbulence flow with TBC were compared and analyzed. The results of viscous turbulence flow with TBC were predicted that Isp, c* and CF decreased by 2.3 s, 2 m/s and 0.01 when compared with the viscous turbulence flow results, respectively