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PDE 기반 PGC 추진기관 시스템 연구 동향
김지훈, 김태영, 진완성, 최정열, Kim. Ji-Hoon, Kim. Tae-Young, Jin. Wan-Sung, Choi. Jeong-Yeol 한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 12 Pages
한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 2014, Vol.42 No.10 858-869 (12 pages)
대부분의 항공우주 추진은 정압 Brayton 사이클에 기초하고 있으나 성능 향상을 위한 압력비 증가는 기계적 한계에 직면하고 있다. 지난 십여 년간 고속 추진에 적합한 연소방식으로 기대 받은 데토네이션 추진이, 최근에는 추진기관과 동력 장치의 열효율을 획기적으로 증대시켜 줄 수 있는 "game-changer"로 연구되고 있다. 즉, 데토네이션 파에 수반하는 강한 충격파의 압축 효과는 기존의 압축 방식에서 얻기 힘든 열효율을 증가시키는 것으로 여겨진다. 본 논문에서는 펄스데토네이션엔진의 최신 기술 동향과 더불어... -
Induction Parameter Modeling을 이용한 열 분해된 JP-7 연료 /산소 혼합기의 데토네이션 파 해석
조덕래, 신재렬, 최정열, Cho. Deok-Rae, Shin. Jae-Ryul, Choi. Jeong-Yeol 한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 9 Pages
한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 2009, Vol.37 No.4 383-391 (9 pages)
JP-7/산소 혼합기의 데토네이션 파 특성을 상세 반응 기구로부터 얻은 일 단계 유도 변수 모델을 (IPM) 이용하여 살펴보았다. 탄화수소 혼합기에 대한 상세 화학 반응 모델로 부터 신뢰할 만한 일 단계 반응 모델을 얻기 위한 일반적 과정을 본 연구에서 제시하였다. IPM은 상세 반응 모델 라이브러리로부터 획득한 유도 시간 데이터베이스를 재구성하여 얻었으며, 상세 반응 모델에 의한 결과와 비교하여 확인하였다. 이후 IPM을 유체역학해석 코드에 적용하였으며, 데토네이션 파 전파에 대한 수치해석에 이용하였다. 수치해석 결과는... -
수소와 탄화수소 계열 연료의 비정상 연소에 의한 파이프 변형 연구
김대현, 여재익, Kim. Dae-Hyun, Yoh. Jai-Ick 한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 10 Pages
한국항공우주학회 韓國航空宇宙學會誌 2008, Vol.36 No.11 1094-1103 (10 pages)
수소나 탄화수소 계열 연료의 비정상 연소에 의해 발생된 데토네이션 파와 같은 이동 하중이 특정한 속도로 파이프 내부에서 전파하는 경우를 고려한다. 파이프 내부를 통과하는 데토네이션 파의 속도는 굽힘파의 활성화 정도와 큰 변형을 일으키는 공진이 발생할 가능성을 결정한다. 본 연구에서는 데토네이션 파가 파이프 내부를 통과할 때의 변위의 이론적해와 공진현상이 일어날 조건을 설명하였다. 또한 이론적 결과를 다중물질간의 간섭을 고려한 DNS를 통하여 이론의 정당성을 증명하였다. 이 정당성을 기반으로 하여 보다 더... -
터널 굴착 발파하중 시간이력 생성
안재광, 박두희, 신영완, 박인준, Ahn. Jae-Kwang, Park. Duhee, Shin. Young-Wan, Park. Inn-Joon 한국터널지하공간학회 한국터널지하공간학회논문집 11 Pages
한국터널지하공간학회 한국터널지하공간학회논문집 2014, Vol.16 No.1 51-61 (11 pages)
발파가 인근 시설물에 미치는 영향을 수치적으로 규명하기 위해서는 발파하중 시간이력을 적용한 동적 해석을 수행해야 한다. 발파하중은 실측하기 어렵기에 다양한 참고문헌에서 제시된 경험적 시간이력이 일반적으로 사용된다. 경험적 폭굉압과 시간이력은 다양한 환경변수를 고려하여 보정해야 하지만 이에 대한 가이드라인이 명확하게 제시되지 않아 해석에 어려움이 있다. 본 연구에서는 시험발파를 모사하는 2차원 동적 수치해석을 수행하여 계측기록과 상응하는 경험적 발파하중 시간이력을 도출하였다. 발파로 인한 파쇄영역은... -
터널굴착 시 전자뇌관과 비전기뇌관 발파에 관한 비교 연구
윤지선, 임수환, 이진무, 배상훈, Yoon. Ji-Sun, Lim. Su-Hwan, Lee. Jin-Moo, Bae. Sang-Hoon 한국터널공학회 터널기술 : 한국터널공학회논문집 7 Pages
한국터널공학회 터널기술 : 한국터널공학회논문집 2008, Vol.10 No.2 185-191 (7 pages)
본 연구에서는 정밀한 초시설정이 가능한 전자뇌관을 이용하여 터널에서의 다단 시차 분할발파(OBM)를 실시하며 대형 대단면 지하 공간 창출 요구에 발맞추어 기존뇌관(비전기뇌관)과의 비교를 통해 진동 소음 저감효과와 시공성, 효율성을 비교 검토하자 하였다. 본 연구를 통해 전자뇌관 적용 시 진동 소음 제어 및 비산거리, 여굴량, 파쇄입도가 비전기뇌관가 비교하여 양호한 결과를 나타냄을 확인할 수 있었다. -
PBXN-109가 장전된 155 mm 고폭탄의 순폭현상 해석
김보훈, 김민성, 양승호, 오세안, 김진석, 최상경, 여재익, Kim. Bohoon, Kim. Minsung, Yang. Seungho, Oh. Sean, Kim. Jinseok, Choi. Sangkyung, Yoh. Jai-Ick 한국추진공학회 한국추진공학회지 11 Pages
한국추진공학회 한국추진공학회지 2014, Vol.18 No.5 1-11 (11 pages)
하나의 탄약이 폭발하였을 경우 에너지가 다른 탄약으로 전달되어 폭발을 야기해 최종적으로 연쇄적인 폭발에 이를 수 있다. 본 연구에서는 PBXN-109가 충전된 155 mm 고폭탄의 동조폭발에 대한 2차원 하이드로 시뮬레이션을 수행하여 여폭약과 수폭약간 거리 및 중간 완충제에 따른 순폭 여부를 예측하였다. 계산 결과, 가까운 거리의 화약 간 순폭은 충격 점화로 인해 발생하며, 상대적으로 먼 거리의 경우에는 케이스의 파손으로 발생한 파편과의 충돌이 주요 원인으로 나타났다. 완충제는 폭굉파와 파편의 효과를 억제하여 동조폭발의... -
나선형 난류고리가 아세틸렌-산소 혼합기의 데토네이션파 성능에 미치는 영향
손민, 서찬우, 이건웅, 구자예, Son. Min, Seo. Chanwoo, Lee. Keon Woong, Koo. Jaye 한국추진공학회 한국추진공학회지 7 Pages
한국추진공학회 한국추진공학회지 2013, Vol.17 No.2 9-15 (7 pages)
Shchelkin 나선으로 알려진 나선형 난류고리가 아세틸렌-산소 혼합기의 데토네이션파의 성능에 미치는 영향을 실험적으로 연구하였다. 고속응답 압력 트랜스듀서로 측정된 압력 피크의 시간차를 이용하여 데토네이션파 속도를 산출하였다. 또한 추력대를 이용해 데토네이션파의 강도를 측정하여 나선형 난류고리가 연소성능에 미치는 영향을 분석하였다. CFD를 이용하여 간접적으로 유량을 산출하고, 최대 충진률을 위한 최소 충진시간을 도출하였다. 아세틸렌-산소 추진제의 당량비 2.4에서 최대속도 및 압력을 나타냈으며, CEA로 계산된... -
고에너지 물질의 연소반응 해석을 위한 반응속도식 개발 및 정의에 관한 연구
김보훈, 여재익, Kim. Bo-Hoon, Yoh. Jai-Ick 한국추진공학회 한국추진공학회지 11 Pages
한국추진공학회 한국추진공학회지 2012, Vol.16 No.5 47-57 (11 pages)
개선된 I&G 모델은 기존의 반응속도식이 갖던 문제점들을 효과적으로 극복하면서 동시에 중요한 물리적 의미를 내포하는 형태로 제안되었다. 이는 공극붕괴(void collapse)로 인한 hotspot의 생성을 의미하는 점화 모델과 폭굉(detonation)으로의 천이를 의미하는 화염 발달 모델의 합으로 구성되어 있다. 또한 함께 소개된 이론적 모델은 고에너지 물질의 수치해석 기법인 Hydrocode를 사용하기 전에 미정상수 $b,;G,;x,;I$를 결정함으로써 특정 고에너지 물질의 연소 특성을 규명하는데 사용된다. 이론적 방법은 기존의 고에너지... -
점성 및 난류 효과를 고려한 강한 불안정 데토네이션 파의 수치 해석
강기하, 신재렬, 조덕래, 최정열, Kang. Ki-Ha, Shin. Jae-Ryul, Cho. Deok-Rae, Choi. Jeong-Yeol 한국추진공학회 한국추진공학회지 8 Pages
한국추진공학회 한국추진공학회지 2011, Vol.15 No.4 57-64 (8 pages)
펄스 데토네이션 엔진에서와 같이 탄화수소를 연료로 하는 데토네이션 파는 강한 불안정성을 가지며 난류 연소 효과를 고려한 연구를 수행하여야 함이 제시된 바 있다. 본 연구에서는 강한 불안정성을 가지는 데토네이션 파의 구조를 이해하기 위하여 비점성 해석, 점성 해석, 난류 모델 및 간단한 난류 연소 모델을 고려한 수치 해석 연구를 수행하였다. 모델링 수준에 따른 연구를 통하여 점성 및 난류는 저주파 특성에는 거의 영향이 없으나, 고주파 특성을 강화하는 경향이 있는 것으로 보인다. 한편, 데토네이션 연구를 위한... -
환형 관내의 데토네이션 파 전파 특성 해석
이수한, 조덕래, 최정열, Lee. Su-Han, Cho. Deok-Rae, Choi. Jeong-Yeol 한국추진공학회 한국추진공학회지 8 Pages
한국추진공학회 한국추진공학회지 2008, Vol.12 No.2 66-73 (8 pages)
본 논문에서는 환형 관에서의 데토네이션 파의 전파 특성을 살펴보았다. 이전의 연구에 이용된 수치 기법과 이동 계산 창 기법을 본 연구에 이용하였으며, 관 폭의 값으로 무차원화 된 곡률 반경을 유일한 기하학적 변수로 고려하여 일련의 해석을 수행하였다. 곡률 반경이 작은 환형 관에서 데토네이션 파는 불안정하여 정규적인 데토네이션 셀 구조가 나타나지 않으며 셀 구조가 유지될 수 있는 임계 곡률 반경이 존재함을 알 수 있었다. 곡률의 효과로 관의 내벽 및 외벽은 압력 차가 발생하며, 외벽 쪽에 서는 overdriven...