• Title, Summary, Keyword: 노즐압력

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Analysis of Pressure Rise in Gas Circuit Breakers Considering Nozzle Ablation (노즐용삭을 고려한 초고압 가스차단기의 압력상승 해석)

  • Kim H.K.;Song K.D.;Park K.Y.;Bae C.Y.;Jung H.K.;Park S.K.;Lee B.H.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • pp.1100-1102
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    • 2004
  • 열팽창 방식의 가스차단기는 아크 에너지 자체를 이용하여 압력상승을 얻고, 상승된 압력을 이용하여 전류 영점 부근에서 아크 방향으로의 유동을 형성하여 아크를 소호한다. 대전류 구간에서 노즐 폐색현상이 일어나면 노즐 용삭이 크게 일어나며 용삭된 노즐 물질은 팽창실의 압력과 온도를 상승시키게 된다. 따라서 차단 특성해석을 위해서는 노즐 용삭에 의한 압력 상승해석이 필요하다. 본 논문에서는 아크에너지에 따른 노즐 용삭비를 이용하여 용삭되는 노즐량을 계산하고, 이로 인한 back flow현상을 고려한 해석 방법을 제안한다. 개발된 프로그램을 제작한 차단부 모델에 적용한 결과, 열팽창실의 압력상승치는 시험결과와 잘 일치함을 확인하였다.

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원자로 입구노즐에서의 원자로 냉각재 펌프에 의한 맥동압력 준위 예측

  • 정종식;양재영
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • pp.205-209
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    • 1996
  • 원자로 입구노즐에서 원자로 냉각재 펌프에 의한 맥동압력 준위를 원자로 하향통로와 저온 관을 상관시켜 예측하는 방법에 관하여 분석하였다. 원자로 하향통로에서의 맥동압력은 원자로 내부구조물의 건전성 평가에 쓰이는 중요한 인자로 이 값을 정확히 구하기 위해서는 경계조건인 입구노즐에서의 맥동압력을 정확히 예측해야 한다. 이를 위해 원자로 하향통로와 저온관을 상관시켜 원자로 입구노즐에서의 펌프에 의한 맥동압력 준위를 계산하였으며 Palo Verde Unit 1의 실험치와 비교 분석하였다. 분석 결과, 제시된 맥동압력 준위 예측모델은 500℉의 경우 비교적 잘 일치하였으나, 565℉의 경우 상당한 차이가 있었으므로 추가적인 검토 및 수정 작업이 요구된다.

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Thrust modulation performance analysis of pintle-nozzle motor (핀틀 노즐형 로켓 모타의 추력 조절 성능에 관한 연구)

  • Kim, Joung-Keun;Park, Jong-Ho
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.37 no.4
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    • pp.392-398
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    • 2009
  • Theoretical thrust equations for the diverse nozzle expansion condition were derived. By using the obtained thrust equations, parametric studies were carried out to estimate the effect of pressure exponent, minimum operation pressure, ambient pressure and extinguishment pressure on thrust modulation performance in pintle-nozzle solid rocket motors. Analysis results showed that thrust turndown ratio can be easily attained by small nozzle-throat area variation at high pressure exponent, low minimum operation pressure, high ambient pressure and high extinguishment pressure condition. At those conditions, the highest chamber pressure to obtain the intended thrust turndown ratio can be minimized.

Numerical Study of Separated Nozzle Flows for Various Pressure Ratios (압력비에 따른 박리 노즐 유동의 수치적 해석)

  • Kim, Hui-Kyung;Park, Seung-O
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.30 no.8
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    • pp.1-9
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    • 2002
  • Axisymmetric separated flows in a converging-diverging conical nozzle are investigated through numerical simulations for various pressure ratios. We employ AUSM scheme for spatial derivatives and Pulliam's 2nd order subiteration time stepping scheme for implicit time integration. Numerical results indicate that the separated flow structures are very complex when compared to the simple quasi-one dimensional flow. Depending on the pressure ratio, the flow within the nozzle is either separated or non-separated. Various separated flow patterns with distinctive features are illustrated and discussed in detail.

Numerical Study on an E-D Nozzle Characteristics with Various Pintle Inflection Angles (핀틀 변곡 각도에 따른 E-D 노즐 특성에 대한 전산수치해석 연구)

  • Park, Sanghyeon;Moon, Taeseok;Huh, Hwanil
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.22 no.6
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    • pp.19-27
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    • 2018
  • In this study, a numerical study was conducted to characterize the E-D nozzle which changes according to the nozzle pressure ratios. Three different numerical analysis models were designed by changing the pintle inflection angles. When the nozzle pressure ratio is low, the outside air flows into the E-D nozzle to form an open flow field. As the nozzle pressure ratio increases, the flow transition occurs to become the closed flow field where the recirculation region is isolated inside the nozzle. Also, the highest thrust coefficient was obtained in the analytical model with high pintle inflection angle at all nozzle pressure ratios.

A Fundamental Study of Coaxial Supersonic Jets (동축 초음속 제트유동에 관한 기초적 연구)

  • 이권희;구병수;김희동
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • pp.37-37
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    • 2000
  • 일반적으로 노즐 입구의 압력과 배압의 비가 어떤 임계값보다 큰 경우에 축소확대 노즐을 통하는 유동은 노즐목에서 초크하며, 노즐출구에서는 용이하게 초음속으로 된다. 노즐을 통하여 초음속으로 방출되는 제트유동에 관해서는 현재까지 많은 연구가 수행되었다. 이들 연구에 의하면 노즐 압력 비에 따라 노즐출구에서의 유동상태(즉 과팽창, 적정팽창, 부족팽창상태)가 결정되며, 노즐출구로부터 하류의 초음속 제트유동에서 발생하는 충격파 구조 및 위치, 제트경계의 구조 그리고 제트의 코어 등 유동의 기구가 비교적 상세하게 알려져 있다.(중략)

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Nozzle and Gas Jet Flow in Laser Cutting (레이저 절단에서의 노즐 및 가스제트의 영향)

  • 방세윤;한유희
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.12 no.2
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    • pp.1-10
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    • 1994
  • 노즐에서 분사되는 제트의 거동에 대해 전반적으로 고찰해보고, 실제 후판의 레이저 절단성 실험 을 통해 노즐의 영향 및 혼합가스의 절단면 질 향상효과 등을 살펴보았다. 간략히 요약하면 다음 과 같다. 아음속제트는 노즐압력을 증가함에 따라 절단압력도 증가하지만 노즐과 재료사이의 거 리를 가능한 작게 유지하여야 하는 제약이 있다. 따라서 사용중에 손상이 가기 쉽다. 이를 해결하 고자 초음속제트의 사용이 연구되고 있지만 shock의 형성으로 인해 노즐압과 절단압은 매우 비선 형적인 관계를 갖는다. 따라서 (i)고압에서도 MSD가 형성되지 않고 주기적인 압력 재상승이 나 타나도록 하거나, (ii)Laval노즐을 이용해 shock구조가 형성되지 않고 큰 절단거리를 얻도록 하는 방법이 제시되고 있다. 초음속노즐의 후판 절단 적용 가능성을 분석해 본 결과 유동 박리 현상으 로 인해 후판보다는 박판의 향상을 위해서는 적절한 조성의 혼합가스를 사용하는 것이 아주 효과 적이었으며, 보조 가수 제트를 채용해 slag제거를 효율적으로 수행 할 수 있음을 확인하였다.

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Computation of a Two-dimensional Nozzle Flow with the Variation of Pressure and Length Ratios (수치계산에 의한 2차원 초음속 노즐에서 압력비와 길이비에 따른 흐름 특성)

  • Kwon, Soon-Duk;Kim, Jeong-Soo;Choi, Jong-Wook;Kim, Sung-Cho
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.35 no.4
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    • pp.281-286
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    • 2007
  • The Navier-Stokes equations are numerically solved for a two-dimensional small nozzle with the area ratio of 1.8 between the throat and the exit. The shock structures are verified inside the nozzle and near the exit varying with the pressure ratio and the length of the diverging part, respectively. Especially the irregular patterns in the pressure distribution near the throat are analyzed based on the geometric characteristics. It is found that there are similar phenomena in the shock wave structure between the pressure ratio and the length changes. Also there exists a normal shock just between two different oblique shocks crossing each other in special cases.

Scoping Analysis for PWR Penetration Tube Weld Failure (중대사고시 압력용기 노즐 용접부의 파손확율)

  • 정광진;황일순
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • pp.818-823
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    • 1998
  • Three Mile Island Unit-2 (TMI-2)의 사고 후 OECD-NEA 주관의 연구에 의하면 압력용기 하부의 노즐이 국부열점(hot spot) 영역의 경우 거의 압력용기 바닥까지 용융되었음이 조사되었다. [1]. 이러한 재배치된 용융노심의 열속에 의하여 압력용기의 외부와 통하는 penetration tube weld(노즐 용접부)가 파손된다면 내부의 고압상태로 인해 penetration tube ejection 사고 및 이에 따르는 용융노심의 압력용기 외부로의 유출 가능성까지 배제할 수 없을 것이다. 본 연구의 출발점은 중대사고시 이러한 압력 및 열속에 따르는 노즐 용접부의 파손확률을 결정하는데 있다. 크리프 파출시 기존의 해석에서 쓰인 deterministic approach를 개선하여 probabilistic approach를 개발하였다. 또한 기존의 해석에서 쓰인 단순한 안전 여유도(margin-to-failure)의 개념과 비교하여 용접부에서의 파손확률을 계산하였다.

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Experimental Study on the Flow Hysteresis Phenomenon in a Supersonic Nozzle (초음속 노즐에서 발생하는 유동 이력현상에 대한 실험적 연구)

  • Nam, Jong-Soon;Kim, Heuy-Dong
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • pp.206-212
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    • 2011
  • Hysteresis phenomena in fluid flow systems are frequently encountered in many industrial and engineering applications and mainly appear during the transient processes of change of the pressure ratio. Shock-containing flow field in supersonic nozzles is typically subject to such hysteresis phenomena, but associated flow physics is not yet understood well. In the present study, experimental work has been carried out to investigate supersonic nozzle flows during the transient processes of change in the nozzle pressure ratio. Time-dependent surface wall pressures were measured by a multiple of pressure transducers and the flow field was visualized using a nano-spark Schlieren optical method. The results obtained show that the hysteresis phenomenon is strongly dependent on the nozzle geometry as well as the time scale of the change of pressure ratio.

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