한국항공우주학회지 (Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences)

  • 제36권8호
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  • Pages.774-779
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  • 2008
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  • 1225-1348(pISSN)
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  • 2287-6871(eISSN)
한국항공우주학회 (The Korean Society for Aeronautical and Space Sciences)
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마이크로 초음속 제트유동 특성에 관한 실험적 연구

Experimental Study on Characteristics of Micro-Supersonic Jet Flows

  • 김종훈 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부 대학원) ;
  • 방진영 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부 대학원) ;
  • 이열 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부)
  • 발행 : 2008.08.04
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초록

마이크로 초음속 제트유동 특성에 관한 실험적 연구가 이루어졌다. 노즐 출구직경이 440 ${\mu}m$인 음속노즐과 노즐 출구직경이 800 ${\mu}m$이고 노즐출구 마하수가 2.0인 Laval 노즐이 파이렉스 관을 이용 제작되어 실험에 사용되었다. 슐리렌 유동가시화와 유동장의 피토압력 분포가 측정되었다. 제트유동의 대표적인 특성인 유동장의 초음속 길이, 제트코어 길이, 속도장의 상사성 및 제트경계의 확산도가 관찰되었다. 실험결과는 보다 높은 레이놀즈수의 초음속 제트유동에 대한 과거 관찰결과와 비교분석 되었으며, 마이크로 제트유동의 전체적인 유동특성은 제트코어 길이와 제트경계 확산특성을 제외하고는 높은 레이놀즈수의 제트유동 특성과 정성적으로 유사함이 확인되었다.

An experimental study on the micro-supersonic jet flow fields has been carried out. A sonic nozzle of 440 ${\mu}m$-exit diameter and a Laval nozzle of 800 ${\mu}m$ exit diameter with the nozzle exit Mach number 2.0 were fabricated by stretching a micro Pyrex glass tube for the present experiments. Schlieren flow visualization and Pitot pressure distribution of the jet flow field were obtained. Representative characteristics of the jet flow fields such as, supersonic length, jet core length, similarity of the velocity field, and jet spreading rates, have been observed. All the results were compared to previous observations of larger supersonic jets of higher Reynolds numbers, and it was found that overall characteristics of the micro supersonic jet are qualitatively similar as those of the higher Reynolds number jets, except the jet core length and the jet spreading rate.

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