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레이저 가공에서 동축/탈축 보조가스의 충돌특성에 관한 수치해석적 연구
윤시경(Shi-Kyung Yoon),성홍계(Hong-Gye Sung),이열(Yeol Lee) 한국기계가공학회 2010 한국기계가공학회지 Vol.9 No.5
A computational study was carried out to analyze the characteristics of supersonic (Mach 2.0) coaxial/off-axis jet's impingements on a slanted kerf surface in laser machining. The effects of various parameters such as gas pressure, distance between nozzle exit and kerf edge surface, and application of off-axis nozzles on the impingement phenomena of the assist-gas on kerf surface were observed. The present study showed that simply increasing the assist-gas pressure for coaxial supersonic nozzle was not effective to alleviate the strength of flow separation on kerf surface. It also presented the optimized operating condition of the coaxial nozzle to have the highest skin friction values over kerf surface.
고고도 엔진 성능모사를 위한 2차 노즐 목을 갖는 초음속 이젝터의 설계 인자 연구(II)
윤시경(Si-Kyung Yoon),염효원(Hyo-Won Yeom),성홍계(Hong-Gye Sung),신완순(Wan-Soon Shin) 한국추진공학회 2008 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.11
일정 압력으로 혼합하는 이젝터에서 수축률(Contraction Ratio)로 대변되는 초음속 이젝터 설계 인자에 대한 연구가 수행되었다. 이젝터 설계 인자는 1차 유동과 2차 유동의 질량 유량 비율, 1차 유동 면적과 2차 유동 면적의 비율, 1차 유동의 마하수에 영향을 받는 다는 것을 알 수 있었다. 그리고 특정 작동 조건에 대해 이젝터 유동 가시화 작업을 수행하였다. The effects of design parameters of supersonic ejector system under the assumption of constant pressure mixing; such as mass flow rate ratio, area ratio, Primary mach number on ejector system performance were investigated by theoretical formulations. And for a given design condition and working fluid, Computational Fluid Dynamics was conducted.
나노-마이크로 알루미늄 혼합 입자의 공기와의 연소 모델링
윤시경(Shikyung Yoon),신준수(Junsu Shin),성홍계(Honggye Sung) 한국추진공학회 2011 한국추진공학회지 Vol.15 No.6
One dimensional combustion modeling of aluminum combustion behavior is proposed. Combustion model is assumed that region consists as follows ; preheat, reaction, post reaction region. Flame speed as a function of particle size, equivalence ratio for unitary particles and fraction ratio of micro to nano particle size for binary particles were investigated for lean burn condition at 1 atm. Results were compared with experimental data. For unitary particles, flame speed increase as particle size decreases, but opposite trend with equivalence ratio. For binary particles, flame speed increases proportionally as nano particle fraction increases. For flame structure, separated or overlapping flames are observed, depending on the fraction of nano sized particles.
윤시경(Shi-kyung Yoon),성홍계(Hong-gye Sung) 한국추진공학회 2010 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.5
나노 알루미늄과 물의 연소 반응을 정상상태 층류 연소로 모델링하여 이론적 접근을 하였으며 압력에 따른 화염전파속도의 영향을 조사하였다. 물의 상변화에 따른 증발열을 고려하였으며 다양한 압력 영역(0.1MPa ~ 10MPa)에 대한 연소 특성을 살펴보았다. 모델링 영역을 1)물+알루미늄 2)증기+알루미늄 3)반응영역으로 나누었으며 영역의 방정식을 구성하고 화염속도에 대한 해석적 해를 구하였다. 입자 크기에 따른 연소실 압력의 영향을 도출하여 시험결과와 비교, 분석 하였다. Theoretical consideration on the combustion behavior of nano-aluminum and water mixture was conducted. The regions are divided into; 1)water+aluminum 2)steam+aluminum 3)reaction zone. Latent heat of vaporization was considered as a function of pressure in case of phase change of water. Also, pressure exponent was studied of various sized nano particles within the range of 0.1MPa ~ 10MPa.
박형주(Hyungju Park),윤시경(Shikyung Yoon),염효원(Hyowon Yeom),성홍계(Hon-Gye Sung) 한국추진공학회 2010 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
1차 유동과 2차 유동이 일정 압력으로 혼합하는 초음속 이젝터의 설계 인자들에 대한 연구를 수행하였다. 선정된 이젝터의 설계 인자는 1)질량유량비 2)면적비 3)1차유동의 마하수 이다. 이를 위해 이젝터 유동을 1차원으로 가정하였으며 손실이 있는 경우와 이상적인 경우에 대해 이적테의 성능을 압력비의 항으로 모사하였고 요구되는 이젝터의 수축률을 계산하였다. 또, 이젝터의 최적 설계를 위해 손실을 고려한 경우와 이상적인 경우를 비교하여 작동조건에 필요한 설계점을 도출하였다. The effects of design parameters of supersonic ejector system under the assumption of constant pressure mixing were performed. Design parameters were mass flow rate ratio, area ratio between primary and secondary flow, and primary Mach number. 1-D theoretical performance of ejector in terms of pressure ratio and contraction ratio with and without loss mechanism such as diffuser efficiency and friction were considered.