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촉매 부분 산화를 이용한 디젤 연료 개질기의 수치적 모델링
변용석(Yongseok Byun),윤웅섭(Woongsup Yoon) 한국자동차공학회 2010 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2010 No.11
In this study, the mathematical one and three dimensional model simulating diesel fuel reformer using CPOx(Catalytic Partial Oxidation) process are developed to predict hydrogen production. At frist, one-dimensional model solves conservation equation of mass and species concentration for channel flows and the catalytic reaction in the reformer. As C/O ratios are changed, hydrogen generated in the reactor model and reformer temperature are compared with actual experimental data at two different engine exhaust gas composition. After one-dimensional model was verified, three-dimensional model is attempted. Three-dimensional model is analyzed by using commercial program, FLUENT. The results of three-dimensional model are validated with experimental and one-dimensional model results.
유동층 방식의 밀집상과 희박상 거동을 이용한 분말형 금속 연료 정량 공급 방법
고태호(Taeho Ko),윤웅섭(Woongsup Yoon) 한국추진공학회 2011 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11
금속을 청정 에너지원으로 이용하기 위해 분말형 금속연료 연소시스템이 필요하고, 이에 대한 선행연구로 분말을 정량 공급할 수 있는 공급기를 설계·제작하였다. 유동층 방식의 분말 공급에 영향을 미칠 수 있는 변수들을 피스톤 및 벤츄리관이 적용된 공급 방법을 사용하여 통제한 후, 조절 가능한 공급기 내부 압력만을 변수로 하여 중요 성능인 분말 공급량을 직접적인 중량 측정 방법으로 측정하였다. 측정 실험의 결과로부터 연소시스템에 적용할 공급기의 작동 조건을 도출할 수 있었고, 작동 조건에서 벗어난 영역에서 분말 공급기가 가지고 있는 문제점을 확인하였다.
김상민(Sangmin Kim),윤웅섭(Woongsup Yoon) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5
로켓 플룸은 적외선 영역에서 강한 복사 신호를 방출한다. 로켓의 비행하면서 외기 조건과 비행 속도가 바뀜에 따라 복사 특성이 변한다. 본 연구에서는 외기 압력과 비행 마하수가 변함에 따라 복사특성 변화를 확인하기 위해 복사 해석을 수행하였다. 연구 대상은 NEPE 계열 추진제를 사용하는 소형 고체로켓모터이다. 전산모사를 통해 플룸의 유동 구조를 해석하였으며, 그 결과를 바탕으로 복사 해석을 수행하였다. 복사 해석은 layered integration 기법을 사용하였다. 해석 결과 외기 압력과 마하수가 증가함에 따라 복사 강도는 각각 선형적으로, 지수적으로 감소한다. 이는 외기 압력과 마하수 증가에 따른 플룸 영역의 감소에 기인하는 것으로 판단된다. 반면 외기 압력이 매우 낮을 경우 후방 연소가 줄어들어 고온 영역의 온도가 감소하고, 이로 인해 복사 강도가 감소한다.
김상훈(Sanghoon Kim),윤웅섭(Woongsup Yoon) 한국추진공학회 2013 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.5
대형로켓엔진의 시동, 정지, 추력 제어 알고리즘을 설계하고 이를 엔진모사 실험 장치에 모듈화 하여 목표 유량, 유량 비에 대해 타당성을 확인하였다. 엔진 모사 실험 장치는 펌프, 오리피스, 제어밸브, 파이프, 인젝터 및 재생 냉각채널로 구성하였고 제어 알고리즘은 제어 모드 별 실험을 통해 얻은 목표유량 밸브 개도와 PI제어를 통해 목표 유량 및 유량 비에 안정적으로 수렴하도록 설계하였다. 엔진모사 실험 장치 구성품 별 동특성 모델을 Simulink로 통합하고 제어 알고리즘을 모듈화 하여 시스템 동특성 예측 프로그램을 개발하였다. 유량 및 유량 비에 대한 제어모드 별 프로그램 예측 결과와 실험결과의 비교를 통해 엔진모사 실험 장치에 대한 시스템 동특성 예측 프로그램의 실용성을 확인하였다.
기완도(Wando Ki),윤웅섭(Woongsup Yoon) 한국추진공학회 2015 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5
3차원 형상의 고체 추진제 후퇴 모사가 가능한 코드를 개발하여 검증하고 여기에 0차원 연소모델을 이용하여 Finocyl형상과 NAWC No.13 형상에 대한 내탄도 성능 해석을 수행하였다. 계산한 결과는 문헌의 값들과 비교 및 검증하였으며 대체로 일치하는 경향을 보였다. Program of 3-D grain geometry burnback analysis was developed and verified. Using the code, internal ballistics simulation was conducted with the Finocyl shpae propellant and NAWC tactical motor No. 13. The Result was compared with the refrence data, and genegally agreed.
이해천(Haecheon Lee),윤웅섭(Woongsup Yoon) 한국추진공학회 2010 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
감압비등에 의한 미립화는 더 미세한 직경의 액적을 얻을 수 있고, 분무각이 증가하며, 더 좋은 혼합특성을 갖는 다는 점에서 단순 압력식 미립화와 차이가 난다. 감압비등이란 과열된 액체를 포화 압력 이하의 대기 중으로 분사하여 급격한 비등에 의해 이루어지는 미립화이다. 본 연구는 금속 연료를 이용한 추진기관의 산화제인 물 공급기술에 감압비등과정을 이용한 와류분무를 적용시키기 위해 수행됐다. 분열길이와 같은 거시적 특성은 Charge-Couple Device(CCD) 카메라를 이용해 측정하였고, Sauter Mean Diameter(SMD)와 SMD분포와 같은 미시적 특성은 Global Sizing Velocimetry(GSV) 시스템을 이용해 측정했다. 실험은 압력과 온도, 대류 속도를 변화시키며 진행했다.
이국진(Kukjin Lee),윤웅섭(Woongsup Yoon) 한국추진공학회 2012 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.11
반사형 공명기의 흡음성능 향상을 위해 소음기에서 사용되는 작은 홀 형태의 각기 다른 목을 가진 다공형 공명기에 대한 사전 연구를 진행하였다. 공명기의 음향 특성을 측정하기 위해 다중 마이크로폰을 이용한 측정방법중 두 음원을 이용한 방법과 음파분리법을 사용하였으며, 검증을 위해 단순 확장 챔버 형태의 공명기를 이용하였다. 전달손실의 측정 및 계산은 4단자 정수법을 이용한 전달행렬법을 사용하였다.
감압 비등에 의한 상압 환경에서의 압력식 와류 노즐의 분무 특성
김원호(Wonho Kim),윤웅섭(Woongsup Yoon) 한국추진공학회 2010 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
Flash boiling takes place when the thermodynamic state of the liquid deviates from its saturation limit over which the liquid temperature exceeds by a certain degree of superheat. The liquid jet introduced into the lower pressure zone than the liquid saturation pressure experiences a sequence of the atomization and disintegrated into numerous faster and smaller droplets. In the present study spray characteristics for a flash swirl spray were experimentally investigated. Injectant temperature is raised by a high frequency dielectric heating method and local spray characteristics are instantly measured by Global Sizing Velocimetry (GSV, TSI Inc.). Dependence of dimensionless superheat degree and injection pressure on total and local SMDs and mean droplet size is quantitatively examined. The flash swirl spray has the relation in the injection pressure and nozzle diameter in order to determine the spray quality, including the dimensionless superheat degree. Small droplets occur in the void core and local droplet size distributions largely depend on the dimensionless superheat degree and the injection pressure.