초음속 유동 내 공동을 이용한 수직 분사 혼합 및 연료 침투거리에 관한 연구

Mixing and Penetration Studies of Transverse Jet into a Supersonic Crossflow

  • 김채형 (서울대학교 항공우주공학과, IAAT) ;
  • 정은주 (서울대학교 항공우주공학과, IAAT) ;
  • 정인석 (서울대학교 항공우주공학과, IAAT) ;
  • 강상훈 (한국항공우주연구원, 첨단추진기관팀) ;
  • 양수석 (한국항공우주연구원, 첨단추진기관팀)
  • 발행 : 2008.04.30

초록

마하 1.92 초음속 유동 내에서 평판, 작은 공동, 큰 공동을 사용하여 운동량비(J)에 따른 연료 혼합 실험을 수행하였다. 공동 후면 경사부는 연료의 침투거리를 급격히 증가시키며, 경사부에서 형성되는 이차원 충격파는 후류부의 충격파 구조와 혼합층에 주요한 영향을 미친다. 운동량비가 증가함에 따라(J = 0.9, 1.7, 3.4) 연료의 침투거리가 증가하지만, 후류부에서는 운동량비가 증가하더라도 연료 침투거리는 특정 지점 이상 증가하지 않았다. 큰 공동의 경우 다른 모델에 비해 좋은 혼합 효율을 보이지만 압력 손실 또한 증가하는 경향을 보인다.

A non-reacting experimental study on a normal injection into a Mach 1.92 crossflow which flows over various geometries(flat plate, small cavity, large cavity) was carried out to investigate the effect of the momentum flux ratio(J). The aft ramp of the cavity advances the increase of the penetration height and the strong two-dimensional shock from recompression region mainly affects the shock structure and mixing layer at the downstream flow. As flow runs downward, the transverse penetration height increases with increasing J(J = 0.9, 1.7, 3.4). However, above some critical ratio, jet penetration height growth with increasing J is not appeared in flow-field. Large scale cavity has a good mixing efficiency but it increases the drag loss in the combustor.

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참고문헌

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