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냉각채널 형상과 유동조건에 따른 냉각채널 내압력손실에 관한 연구
윤원재(Wonjae Yoon),안규복(Kyubok Ahn) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.11
냉각채널의 형상과 유동조건 변화에 따른 압력손실을 알아보기 위한 연구를 진행했다. 일정한 넓이에서 높이가 달라질 때의 변화와, 일정한 높이에서 넓이가 달라질 때의 변화, 채널 내 유속이 변화할때 압력손실이 어떻게 변화하는지 수치해석과 이론식을 통해 확인하였다. 해석결과 동일한 유속임에도 채널 단면적이 증가할수록 압력손실은 줄었으며, 유속이 증가하면 압력손실은 크게 증가하였다. The study was performed to investigate pressure loss in cooling channels by channel dimensions and flow conditions using numerical analysis and theoretical equation. As a results, it is pound that pressure loss decreases as cross area of channel increases though same flow velocity in channel, and pressure loss considerably increases as fluid velocity increases in same geometry of channels.
윤원재(Wonjae Yoon),안종현(Jonghyeon Ahn),안규복(Kyubok Ahn),윤호성(Hosung Yoon) 한국추진공학회 2020 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2020 No.11
개도에 따른 핀틀 분사기의 분무특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 분사조건에 따른 핀틀 분사기의 유량계수를 확인하였으며, 분무 이미지 촬영을 통해 분무각을 측정하였다. 유량계수 측정 결과 바깥쪽 분사기는 실험조건에 걸쳐 유량계수 변화가 크지 않았지만 안쪽 분사기는 유량에 따른 유량계수 변화가 큰 것을 확인하였다. 분무각 측정결과 분무가 완전 발달되는 조건에서는 분무각의 변화가 크지 않았으나 낮은 유량에서 분무가 완전 발달되지 않는 경우가 있었다. 이를 통해 핀틀 분사기의 추력조절 가능성을 확인하였다. An experimental study was conducted on the spray characteristics of the pintle injector by opening distance. The discharge coefficient of the pintle injector was investigated and the spray angle was measured by taking the spray image by test conditions. As a result of the measurement of the discharge coefficient, it was confirmed that the change in the discharge coefficient of the outer injector was not significant over the experimental conditions, but the change in the discharge coefficient of the inner injector was decreased as the flow rate increased. Measurement of the spray angle showed that the change in the spray angle was not significant in the conditions under which the spray was fully developed, but the spray was not fully developed at low flow rates. This confirmed the possibility of thrust control using the pintle injector.
윤원재 ( Wonjae Yoon ),안규복 ( Kyubok Ahn ) 충북대학교 산업과학기술연구소 2015 산업과학기술연구 논문집 Vol.29 No.2
To investigate the measurement methods of swirl spray angles, back-lit spray photographs were taken using a high-speed camera during cold-flow tests. Since the spray was turbulent and the instantaneous spray shape was time-dependent, the spray angles were measured and averaged from twenty photographs. In the present study, two methods were studied to measure the spray angle. The first is to utilize the linear regression method from the locations of spray surface and the second is to average sequentially the spray angles from each spray surface point. The two methods showed a difference in the spray angle for each photograph. However, the spray angles averaged from twenty photographs using two methods were almost same.
윤원재(Wonjae Yoon),이인환(In Hwan Lee),안규복(Kyubok Ahn) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5
많은 분야에서 시제품 제작에 3D 프린터를 이용하고 있지만, 첨가가공이라는 가공방법의 한계 상 높은 정밀도가 요구되는 분사기 분야에서는 아직까지 사용되고 있지 않다. 와류형 분사기의 분무 특성은 분사기의 기하학적인 형상, 분무 조건에 의해 영향을 받는다. 본 연구에서는 광중합 방식을 이용한 3D 프린터로 제작된 동축 와류형 분사기의 수류시험을 통해 3D 프린팅을 분사기 분야에 적용할 수 있는지 가능성을 확인해 보았다. 프린팅 방식과 방향에 따라 다양한 케이스의 분사기를 제작하였으며, 각각 분사압력 변화에 따른 유량을 측정하여 유량계수를 계산해보았다. 실험결과 적층 방향/방식에 따라 조금씩 다른 결과가 나타났으며 동일한 조건에서 제작된 분사기들에서는 비교적 일관적인 결과를 얻을 수 있었다. Though a 3D printer has been used for making a prototype in lots of fields, it is rarely used due to the limitation of the manufacturing method in the injector field which requires high-accuracy tolerance. The characteristics of a swirl injector depend on the geometric shape and the injection condition. In the present research, the possibility whether a 3D printing technique is applied for making a swirl injector or not has been examined by conducting cold-flow tests with swirl coaxial injectors manufactured by the 3D printer using photopolymerization process. After various injectors were printed according to the printing direction and method, the flow rates were measured and their discharge coefficients were calculated under different injection pressures. Each injector shows different result and the injectors printed by the same condition presents coherent results.
분사조건에 따른 동축 와류형 분사기의 유량계수 특성 연구
윤원재(Wonjae Yoon),안규복(Kyubok Ahn),김현웅(Hyun Wung Kim),방정석(Jeong Seok Bang) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.5
동축 와류형 분사기는 바깥쪽과 안쪽에 각각 와류형 분사기가 결합되어 있는 특수한 형태의 분사기로 액체로켓엔진을 위해 사용된다. 와류형 분사기의 다양한 분무특성 중 유량계수에 대한 이해는 정확한 유량을 분사해야 하는 로켓 연소실 환경에서 매우 중요하다. 이 연구에서 사용된 분사기는 open-type 분사기가 바깥쪽에, closed-type 분사기가 안쪽에 위치하는 형태를 사용하였고, 분사기의 형상과 분무조건의 변화에 따른 유량계수 특성을 연구하기 위해 5개의 서로 다른 리세스 길이를 가진 동축 와류형 분사기를 사용하였다. 단독분사일 경우 각 분사기의 유량계수는 분사압력이나 O/F 비에 무관하게 일정하였지만 혼합분사일 경우 리세스 길이가 커서 분사기 내부에서 두 유체가 혼합될 경우 바깥쪽 분사기의 유량계수는 O/F 비가 증가함에 따라 감소하였다. Bi-swirl injector which consist of open-type and closed-type swirl injector for outer and inner injector respectively is a special type of injector for a liquid rocket engine. For stable operation of the rocket engine, understanding the spray characteristic especially discharge coefficient is very important. In this study, the discharge coefficient of bi-swirl injector was investigated by the injection condition and recess length. Five bi-swirl injectors which have different recess length were designed and manufactured. Discharge coefficient of each injectors was constant by the pressure drop and O/F ratio in solo injection but discharge coefficient of outer injector was decreased as O/F ratio was increased in internal mixing region.