Abstract
This experimental study was performed to find the important design parameters and the starting characteristics of a supersonic exhaust diffuser. The experimental study was carried out on a scaled down model of straight cylindrical supersonic exhaust diffuser, in order to evaluate the effects of operating fluid(air, nitrogen), the diffuser inlet area over the primary nozzle throat area($A_d/A_t$), the inlet pressure of primary nozzle, diffuser length over diffuser inner diameter($L_d/D_d$) and existence or nonexistence of diffuser divergence. The test results showed that the starting pressure increased with decrease in diameter of primary nozzle, and the measured starting pressure of the diffuser had approximately 90~98% efficiency as compared with the predicted starting pressure. Also, the diffuser was started at all case, regardless of $L_d/D_d$ (above 8.4) and diffuser divergence. The result of this study can be used as an essential database for developing a simulated high-altitude facility for real-scale model.
본 연구는 초음속 축소형 디퓨저의 설계 및 시동 특성에 영향을 주는 변수를 파악하기 위하여 상온의 공기와 질소 가스를 사용하여 실험을 수행하였다. 1차 노즐의 목 면적의 변화, 1차 노즐 전단의 압력 변화, 디퓨저 길이와 직경의 비($L_d/D_d$) 그리고 디퓨저의 팽창부 유 무에 따른 디퓨저의 시동 특성을 알아보았다. 실험 결과 1차 노즐의 직경이 감소할수록 디퓨저 시동압력은 증가하였으며, 디퓨저의 예측 모델과 비교하여 90~98%의 장치 효율을 확인하였다. 또한 $L_d/D_d$가 8.4이상인 디퓨저와 팽창부의 유 무에 관계없이 디퓨저는 정상적으로 시동하였다. 본 실험 결과는 실물형 고고도 환경 모사 장치의 개발에 있어서 기초 자료로 활용될 것이다.
