볼트의 체결 강성이 추력 시험대에 미치는 영향

이규준(Kyujoon Lee),정치훈(Chihoon Jung),안동찬(Dongchan Ahn) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회지 Vol.21 No.1

본 논문은 볼트 체결 강성이 추력 시험대에 미치는 영향을 연구한 것이다. 추력 시험대는 추진기관의 추력 성능을 평가하는 장비로 추력, 피치력, 요력(3 분력) 작용선에 대응하는 3 분력 계측선간의 평행도와 3 분력 계측선의 상호 직각도가 다분력 추력시험대의 성능을 좌우한다. 따라서 시험대의 초기형상을 작동 상태에서 유지시키는 것이 추력 시험대의 핵심 기능이다. 본 논문에서는 추력 시험대의 볼트 체결과 로드셀 트레인의 나사 체결의 공차 정확도가 추력 시험대에 미치는 현상을 규명하고 이를 극복하는 방안을 제시하였다. This paper is studied on the effect of the bolt joint stiffness on the Thrust Measurement Stand(TMS). TMS is a test stand for thrust performance of the propulsion system, which depends on two factors: The 1<SUP>st</SUP> is the parallel degree between directions of the thrust vector and action lines of the corresponding measuring load cells for the vector, and the 2<SUP>nd</SUP> is the orthogonality between action lines of the measuring load cells. Therefore, it is essential to maintain the original shape of the TMS under operating conditions. In this paper, it is examined how the geometric tolerance of the bolt joints and threads of the load cell trains affect the performance of the TMS. Also, some techniques to overcome related problems are proposed.

볼트의 체결 강성이 추력 시험대에 미치는 영향

이규준(Kyujoon Lee),정치훈(Chihoon Jung),안동찬(Dongchan Ahn) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.11

본 논문은 볼트 체결 강성이 추력 시험대에 미치는 영향을 연구한 것이다. 추력 시험대는 추진기관의 추력 성능을 평가하는 장비로 추력, 피치력, 요력(3 분력) 작용선에 대응하는 3 분력 계측선간의 평행도와 3 분력 계측선의 상호 직각도가 다분력 추력시험대의 성능을 좌우한다. 따라서 시험대의 초기형상을 작동 상태에서 유지시키는 것이 추력 시험대의 핵심 기능이다. 본 논문에서는 추력 시험대의 볼트 체결과 로드셀 트레인의 나사 체결의 공차 정확도가 추력 시험대에 미치는 현상을 규명하고 이를 극복하는 방안을 제시하였다. This paper is studied on the effect of the bolt joint stiffness on the Thrust Measurement Stand(TMS). TMS is a test stand for thrust performance of the propulsion system, which depends on two factors: The 1<SUP>st</SUP> is the parallel degree between directions of the thrust vector and action lines of the corresponding measuring load cells for the vector, and the 2<SUP>nd</SUP> is the orthogonality between action lines of the measuring load cells. Therefore, it is essential to maintain the original shape of the TMS under operating conditions. In this paper, it is examined how the geometric tolerance of the bolt joints and threads of the load cell trains affect the performance of the TMS. Also, some techniques to overcome related problems are provided.

마인드스톰을 활용한 지능형 교통시스템 모델 구현

박규준(Kyujoon Park),정주영(Jooyoung Jung),이효빈(Hyobin Lee),양민호(Minho Yang),주지훈(Jhihoon Joo),한동석(Dong Seog Han) 한국통신학회 2013 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.11

자유제트 노즐 시동 가능 조건 확인

진상욱(Sangwook Jin),이규준(Kyujoon Lee),민성기(Seongki Min) 한국추진공학회 2012 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.11

고정된 자유제트 노즐에 대해 반-자유제트 시험이 가능한 항공기의 엔진의 크기를 전산유체해석을 통해 확인하였다. 엔진의 형상은 원뿔기둥 모양으로 단순화된 엔진 형상으로, 길이는 일정하게 두고 콘의 각도와 직경을 각각 4단계로 나누어 총 16가지의 경우에 대해 가상 시험을 진행 하였다. 시험물의 상대 위치는 유동을 만드는 자유제트 노즐의 출구면에서 발생된 경사충격파가 원뿔과 원기둥이 만나는 지점이 되도록 하였다. 시험이 가능한 유동의 판정은 시험 영역이 원뿔을 모두 감싸는 경우에 대해 반-자유제트 시험이 가능한 것으로 판단하였다. 시험 영역이 정상적으로 형상되는 시험물의 형상은 콘의 각과 시험물의 직경 사이에 반비례 관계를 알 수 있었으며 각각의 원뿔 각에 대해 최대 직경을 확인할 수 있었다. This paper described the capable maximum size of aircraft engine for a fixed free-jet nozzle in semi-free-jet test. The shape of engine was simplified as combination of a cone and cylinder. The relative position of engine in the test area was set as contacting region between cone bottom and the oblique shock derived by free-jet nozzle exit . The assessment of available test condition was regarded as the case which test area covered whole cone part. From these tests, it was found the maximum angle for each fixed cylinder diameter.

Labyrinth Seal을 사용한 공기 흡입 덕트에서의 총추력 계산

김정우(Jeongwoo Kim),진상욱(Sangwook Jin),이규준(Kyujoon Lee) 한국추진공학회 2013 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.12

엔진 시험에서 총추력은 엔진의 성능을 결정하는 중요한 값이므로 이 값을 정확하게 측정할 수 있는 노력이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 Labyrinth Seal이 장착된 공기 흡입 덕트를 사용하는 엔진 시험 설비에서, 총추력을 계산하는 방법을 기술하였다. 총추력은 2가지 방법으로 계산하였는데 방법 1은 사전 시험을 통해 유효면적 eff"를 도출하는 방법이고, 방법 2는 Labyrinth Seal 형상을 세분화하여 각 부분에 걸리는 힘을 계산하는 방법이다. 두 방법간에 계산된 총추력은 동일한 경향을 보이지만 방법 2의 경우가 방법 1에 비해 약 1% 더 큰 것을 확인할 수 있었다. 향후 시험 설비 보완 및 CFD 계산을 통해 총추력 참값을 찾으려는 노력을 수행할 계획이다. Much effort should be needed to calculate the gross thrust exactly which is an important parameter to decide the performance of an engine. In this paper, two methods of calculating the gross thrust are introduced and they can be adapted in the engine test facility which uses air intake duct containing a labyrinth seal. The first one is calculating Aeff" the second one is calculating forces in the separated area of the labyrinth seal. Test result showed that two methods are in the same tendency, and the gross thrust calculated by the second method was approximately 1% higher than that of the first method. In the future, in order to find the accurate gross thrust, we will enhance the facility, and do some CFD calculations.

하-동절기간 압축기 성능 분석

김정우(Jeongwoo Kim),김신회(Sinhoe Kim),이규준(Kyujoon Lee) 한국추진공학회 2013 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.5

운용 중인 압축기의 계절별 특성을 비교/분석하기 위해 하절기와 동절기에 압축기 시험을 수행하였다. 두 시험간 압축기의 IGV별 Envelope를 분석한 결과 하절기에는 이론값보다 낮은 성능, 동절기에는 이론값보다 높은 성능을 보이는 것을 확인할 수 있었다. 두 시험간 압축기의 등엔트로피 효율은 동절기가 하절기에 비해 약 15 ~ 25% 정도 높은 것으로 계산되었고, 습도에 의한 영향은 미미한 것으로 나타났다. 하-동절기간 대기 밀도의 차이가 가장 큰 요인으로 판단되며, 향후 계절별 추가 시험을 통해 보다 자세한 경향을 확인해볼 계획이다. Compressor performance tests were conducted between summer and winter. Comparing the IGV envelope, compressor performance was lower than the designed performance in summer, while the performance was higher than design point in winter. Isentropic Efficiency of compressor in winter was 15 ~ 25% higher than summer, and humidity effect was found to be small. The density of atmosphere is thought to be the most influential parameter in compressor performance, and more tests should be conducted for detailed analysis.

고온 조건에서 유량 계측 방법에 따른 오차

진상욱(Sangwook Jin),황기영(Giyoung Hwang),이규준(Kyujoon Lee),민성기(Seongki Min) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.5

고온 환경에서 3 가지 방법으로 공기 유량을 계산하였다. 벨마우스, 레이크, 임계 유동 벤츄리 노즐을 이용하는 방법으로 CFD(Computational Fluid Dynamics) 해석 자료를 분석하였다. 고온 조건인 점을 고려하여 부력 효과를 적용한 상태에서 배관과 외부 공기의 대류에 의한 열전달 유무 차이를 두어 유량을 확인하였고, 각 조건에서 CFD 계산을 통해 얻어진 공기 유량을 기준으로 유량 계산 방법별 유출 계수(Discharge Coefficient)를 비교하여 유량의 정확도를 분석하였다. Three kinds of measurement methods for air mass flow rate was calculated on a high temperature condition. These are the method by using a bellmouth, a rake and a critical venturi nozzle. The test condition is simulated by CFD(Computational Fluid Dynamics) with or without insulator for the convection with ambient air. The air mass flow rate based on test conditions and the variation of discharge coefficient on measurement methods have been analyzed.

공기 흡입 엔진의 총추력 및 측추력 분석

김정우(Jeongwoo Kim),정치훈(Chihoon Jung),안동찬(Dongchan Ahn),이규준(Kyujoon Lee) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5

공기 흡입 엔진을 개발하기 위해서는 지상 시험을 통한 추력 측정이 반드시 필요한데, 공기 흡입 엔진은 추력 측정 장치에서 측정된 값 이외에도 엔진 흡입구로 들어오는 공기 유동에 의한 힘을 고려하여 총추력을 계산해야 한다. 또한 다분력 추력 측정 장치를 활용하여 요와 피치 방향의 측추력도 정확하게 측정하고 분석할 수 있어야 한다. 래버린스 씰 격리, 1축 총추력 계산, 다분력 추력 측정 장치 개발, 측추력 분석 등의 일련 과정을 통해 공기 흡입 엔진의 총추력을 정밀하게 추정하여 엔진 성능을 보다 정확하게 평가할 수 있게 하였다. It is definitely important to measure thrust during ground test when developing air-breathing engine, and in case of air-breathing engine, gross thrust should be calculated considering not only the measured thrust but also the force induced by the air flow of engine intake. Also, side thrust like yaw and pitch should be measured and analyzed using multi-component thrust measurement system. Engine performance was accurately evaluated by calculating the gross thrust of air breathing engine precisely which is analyzed from below serial procedure: labyrinth seal isolation, 1-axis gross thrust calculation, develop multi-component thrust measurement system, and side thrust analysis.

대용량 청정 공기 가열 장치 설계

김정우(Jeongwoo Kim),정광수(Kwangsoo Jung),전민준(Minjoon Jeon),이규준(Kyujoon Lee) 한국추진공학회 2010 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11

공기 가열 장치는 크게 연소식과 열교환식 2가지가 있으며, 본 논문은 공기를 오염시키지 않은 열교환 방식인 청정 공기 가열 장치의 설계 방법을 기술하였다. 가열 장치는 크게 연소기 (Burner), 가열로(Furnace), 열교환기 (Heat Exchanger), 배기구로 구성되어 되며, 가열되는 공기 유량과 입/출구 온도값으로부터 가열원인 연소기의 열용량과 연소기 연료인 LNG의 소요량을 구한다. 열교환기 내부에서 연소기의 뜨거운 연소가스와 가열되는 차가운 공기간의 열매체를 통한 간접 열교환이 이루어지므로, 가열되는 공기의 입/출구 온도에서 열교환기의 용량, 크기, 작동 최대 온도를 얻을 수 있게 된다. 2 Types of heater (Vitiated Type, Clean Air Type) in order to increase the temperature for a test are used for industry. In this report, large capacity clean air type heater was designed. Heater capacity and LNG consumption rate can be calculated by the air mass flow and heater inlet/outlet temperature. The heater is composed by Burner, Furnace, Heat Exchanger, and Stack. The hot air from the burner and cold air from the tube inlet exchange their heat indirectly in the heat exchanger, so the desired temperature can be achieved at the exit of the tube.

공기 흡입 엔진의 총추력 추정 기법

김정우(Jeongwoo Kim),정치훈(Chihoon Jung),안동찬(Dongchan Ahn),이규준(Kyujoon Lee) 한국추진공학회 2018 한국추진공학회지 Vol.22 No.3