• 제목/요약/키워드: 압력파 전파속도

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Micro Shock Tube에서 발생하는 충격파 실험 (Experimental Study of the Shock Wave Dynamics in Micro Shock Tube)

  • 박진욱;김규완;김희동
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.54-59
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    • 2013
  • 현재 Micro Shock Tube는 다양한 공학응용분야에 적용되고 있으며, 특히 우주항공 및 연소기술 그리고 약물전달 등의 분야에서 광범위한 잠재력을 가진 장치 중 하나이다. 그러나 Micro Shock Tube에서의 유동 특성은 작은 직경으로 인해 형성되는 매우 낮은 Reynolds Number와 높은 Knudsen Number의 영향으로 일반적으로 잘 알려진 Macro Shock Tube의 유동 특성과 상이하게 나타난다. 본 연구에서는 이러한 Micro Shock Tube의 유동 특성을 상세히 연구하기 위해 직경이 다른 두 가지 Micro Shock Tube의 실험을 수행하였다. 충격파 전파를 측정하기 위해 고압관의 파막압력 그리고 저압관의 세 지점에 센서를 설치하여 압력을 측정하고 분석하였다. 본 연구로부터, 동일한 파막압력에서 Micro Shock Tube 직경의 증가에 따라 충격파 전파속도가 증가하였고, 반사파의 영향도 더 크게 받았다.

Micro Shock Tube 유동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Micro Shock Tube Flow)

  • 박진욱;김규완;김희동
    • 한국추진공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.74-80
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    • 2012
  • 최근 Micro Combution, Micro Propulsion, Particle Delivery Systems 등 다양한 공학 응용 분야에서 Micro Shock Tube의 중요성이 커지고 있다. 그러나 여러 분야에 Micro Shock Tube를 효율적으로 적용하기 위해서는 관내유동과 충격특성에 대한 상세한 지식을 필요로 한다. 경계층과 같은 많은 요소들 때문에 Micro Shock Tube 내부의 낮은 Reynolds Number와 높은 Knudsen Number가 형성되며, 이때의 충격파 전파는 기존의 Macro Shock Tube와 상이하게 나타난다. 본 연구에서는 Micro Shock Tube에서의 충격파 전파와 유동특성을 조사하기 위해 직경 3 mm와 6 mm의 두 가지 Micro Shock Tube를 이용하여 실험을 수행하였으며, 압력은 고압관의 파막압력과 저압관의 세 지점에서 측정되었다. 충격파 속도와 같은 다른 변수들의 실험값으로부터 충격파 강도를 찾고 충격파 선도를 나타내었다.

STS 격벽착화기의 충격파 감쇠 특성 해석 (Analysis on Shock Attenuation of STS Bulkhead Initiator)

  • 김보훈;장승교;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.440-444
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    • 2017
  • 격벽착화기의 기폭으로 인하여 발생하는 충격파가 격벽을 통과할 때의 감쇠 특성을 해석하기 위하여 2차원 하이드로다이나믹 해석을 수행하였다. HNS와 HMX가 적층되어 있는 기폭제와 STS 격벽간의 연동해석을 통해 폭압 생성 및 압력파 감쇠 현상을 정밀하게 모사하였다. VISAR로 측정한 시험 데이터와의 정량적인 비교를 위하여 격벽 끝단에서의 자유표면 속도를 계측하였다. 해석결과, 격벽 두께에 따른 충격파의 압력 감쇠 패턴이 지수적으로 감소하는 것을 확인하였으며, 시간에 따라 측정된 입자속도에서 관찰된 변곡 패턴은 기폭부와 격벽 사이의 충전면의 급격한 파쇄(spallation)에 의한 충격파의 잇따른 전파에 의한 것임을 규명하였다.

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암반에 전달된 밀장전 발파입력의 획률론적 예측 II - 최대압력 도달시간 예측을 중심으로 - (Probabilistic estimation of fully coupled blasting pressure transmitted to rock mass II - Estimation of rise time -)

  • 박봉기;이인모;김상균;이상돈;조국환
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.25-40
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    • 2004
  • 밀장전한 암반발파공에서 화약폭발로 전파되는 초음속 충격파는 암반중에 전파되면서 차자로 저음속 충격파, 소성파, 탄성파로 변화된다. 이 연구는 발파압력파의 최대압력 도달시간 산정에 중점을 두었고 연계된 논문 I (the companion paper)에서는 최대 발파업력 산정에 중점을 두었다. 이 연구에서 최대압력 도달시간을 화약밀도, 단열지수, 폭광파속도, 감쇠지수, 동적항복강도, 소성파속도, 암반밀도, 탄성파속도, Hugoniot 상수의 함수식으로 유도하였다 최대합력 도달시간에 대한 매개변수분석 결과 암반특성치가 화약특성치보다 더 크게 영향을 미쳤다. 최대압력 도달시간의 확률분포는 화약과 암반 특성치의 확률분포로부터 Rosenblueth 확률모델로 조합하여 산출되었다. 화약과 암반특성의 불확정성이 발파진동의 불확정성에 미치는 영향을 수치해석으로 분석하였다. 불확정성 분석결괴 화약특성보다 암반특성의 불확정성이 발파진동에 더 크게 영향을 미쳤다. 수치해석 분석결괴 최대 발파양력과 최대양력 도달시간의 바인 하중재하율이 발파진동에 큰 영향을 미쳤다. 또한 화약특성보다 암반특성이 하중재하율에 더 크게 영향을 미쳤다.

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횡단압력파 발생을 위한 단일 펄스건의 압력파 성능시험 (Performance Test of a Single Pulse Gun for Transverse Pressure Wave Generation)

  • 이종권;송우석;구자예
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권8호
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    • pp.599-606
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    • 2019
  • 펄스건 장치는 연소실 내, 다중 분사기 배열에 따른 연소 유동장으로의 횡단 압력파 전파/감쇠 메커니즘 규명을 목적으로 제작되었다. 제작된 펄스건은 성능시험을 통해 목표 연소압에서의 운용 가능 여부와 압력파 강도 제어 여부를 확인하였다. 기체질소를 사용하여 고압관에 가압을 하였으며 다이아프램에는 $100{\mu}m$ 두께의 OHP 필름을 사용하였다. 압력파의 속도와 강도를 확인하기 위해 압력 트랜스듀서를 이용하여 동압과 정압을 측정하였다. 제작된 펄스건은 공급압력에 따라 압력파의 강도 조절이 가능하며 횡방향성을 가지는 압력파를 생성할 수 있음을 성능시험을 통해 확인하였다.

PB 배관에서의 유체압력에 관한 연구 (The Analysis of Fluid Pressure in Polybutylene Piping System)

  • 이용화
    • 설비공학논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.17-23
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    • 2006
  • This study is to investigate the pressure wave characteristics and the maximum pressure rise generated by instantaneous valve closure at the end of the straightening polybutylene piping system. Experiments were conducted under the following conditions: initial pressure $1\~5$ bar, flow velocity $\~0.5-3.0m/s$ and water temperature $25^{\circ}C$. Results indicated that the peak pressure generated by quick valve closure reached Joukowsky's value. We also found that the maximum pressure rise and the pressure history depended on not only initial steady pressure but also flow velocity.

가는 관내에서의 데토네이션 전파에 관한 실험적 연구 (Experiments on the Detonation Propagation in Small Tubes)

  • 이복직;;정인석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.314-318
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    • 2006
  • 연소파를 이용한 로켓 점화장치 등에의 응용으로 관내에서 전파되는 데토네이션에 대한 관심이 증대되고 있으나 그 특성에 관하여 알려진 바는 많지 않다. 본 실험적 연구에서는 프로판-산소 혼합기로 채워진 직경 5mm, 길이 30m의 투명한 관을 이용하여 데토네이션 파의 진행을 고속촬영을 통하여 가시화하였다. 평균 속도를 측정한 결과, 압력이 감소함에 따라 정상적인 Chapman-Jouguet(CJ) 모드에서 약 $0.5V_{CJ}$에 이르는 저속 모드로 평균 속도가 감소하는 천이 영역이 존재한다. 관 길이 전체에 걸쳐 데토네이션 전파의 동적 특성을 관찰한 결과, 천이 영역에서는 데토네이션이 매우 불안정하여 주기적이거나 간헐적인 속도의 출렁임이 발생한다.

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Micro Shock Tube 유동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Micro Shock Tube Flow)

  • 박진욱;김규완;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.350-355
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    • 2012
  • 최근 다양한 공학 응용 분야에 Micro Shock Tube의 중요성이 커지고 있다. Pharma Ballistic 기술은 기존의 약물주입방법과 달리 약물입자를 가속하여 피부로 침투시키기 위해 Micro Shock Tube를 적용하는 기술 중 하나이다. 그러나 이러한 장치의 효율적인 설계를 위해서는 Micro Shock Tube 내부유동과 충격특성에 대한 상세한 지식을 필요로 한다. 경계층과 같은 많은 요소들 때문에 Micro Shock Tube 내부의 낮은 Reynolds Number와 높은 Knudsen Number가 형성되며, 이 때의 충격파 전파는 기존의 Macro Shock Tube와 상이하게 나타난다. 본 연구에서는 Micro Shock Tube에서의 충격파 전파와 유동특성을 조사하기 위해 직경 3mm의 Micro Shock Tube를 이용하여 실험을 수행하였으며, 압력은 저압관의 세 지점에서 측정되었다. 충격파 속도와 같은 다른 변수들의 실험값으로부터 충격파 강도를 찾고 충격파 선도를 나타내었다.

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단순 급수관로에서의 워터 햄머 현상에 관한 연구 (The Experimental Study of Water Hammer by Valve Closure in Water Supply Piping System)

  • 이용화;유지오;박효석;김영호
    • 설비공학논문집
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    • 제12권7호
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    • pp.697-702
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    • 2000
  • This study is to investigate the pressure wave characteristics and the maximum pressure rise generated by instantaneous valve closure at the end of the straightening copper piping system. Experiments were conducted under the following conditions : initial pressure 1~5 bar, flow velocity 0.6~3.0 m/s and water temperature $20^{\circ}C$ . Results indicated that the peak pressure generated by quick valve closure reached Joukowsky's value. And we also found that the maximum pressure rise and the pressure history were depended on not only closing time but also flow velocity.

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폴리부틸렌 이중관에서의 수격 현상에 관한 연구 (The Study of Water Hammer in Polybutylene Double Piping System)

  • 이용환
    • 설비공학논문집
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    • 제21권7호
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    • pp.380-385
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    • 2009
  • This study is to investigate the pressure wave characteristics and the maximum pressure rise generated by instantaneous valve closure at the end of the straightening polybutylene double piping system with header. Experiments were conducted under the following conditions: initial pressure $0.1{\sim}0.5$ MFa, flow velocity $0.5{\sim}3.0$ m/s and water temperature $25^{\circ}C$.