• 한국군사과학기술학회지
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• 제6권4호
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• pp.124-131
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• 2003

When a secondary gaseous flow is injected vertically into a supersonic flow through circular nozzle, a complicated structure of flow field is produced around the injection area. The interaction between the two streams produces a strong bow shock wane on the upstream side of the side-jet. The results show that bow shock wave and turbulent boundary layer interaction induces the boundary layer separation in front of the side-jet. This study is to analyze the structure of flow fields and distribution of surface pressure on the flat plate according to total pressure ratio using a supersonic cold-flow system and also to study the control force of affected side-jet. The nozzle of main flow was designed to have Mach 2.88 at the exit. The injector has a sonic nozzle with 4mm diameter at the exit of the side-jet. In experiments, The oil flow visualization using a silicone oil and ink was conducted in order to analyze the structure of flow fields around the side-jet. The flow fields are visualized using the schlieren method. In this study, a computational fluid dynamic solution is also compared with experimental results.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
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• pp.57-58
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• 2002

램제트는 다른 여러 추진시스템에 비하여 획기적으로 증가된 사거리를 가지므로 가용범위의 확대는 물론, 목표물 타격 시 높은 명중률과 낮은 격추율을 가지는 효과적인 추진 시스템이다. 램제트 엔진을 장착한 미사일로는 프랑스의 Griffon, ASMP, 미국의 Bomarc, Talos, 영국의 Bloodhound, Sea dart, 소련의 SA4, SA6 등을 비롯하여 많은 종류가 개발되어 실전 배치되었다. 근래 들어 램제트는 군사전략과 전술적인 목적 이외에도 민간용으로도 그 실용성이 강조되고 있어 그 중요성은 날로 더할 것으로 예측된다. 램제트는 일반적인 공기흡입식 엔진과는 달리 엔진 내부에 기계적으로 구동되는 부분이 없이 충격파를 통과하면서 공기의 압력이 높아지는 현상인 램압축 현상을 이용하여 공기를 압축하게 되므로 엔진의 구조가 간단하고, 상대적으로 높은 비추력과 추력/중량비를 가진다. 램제트는 정지 상태에서는 작동되지 않으며 사용 가능한 최소의 압력비를 줄 수 있는 비행 마하수에 도달해야 램제트가 작동하게 된다. 따라서 이러한 비행속도를 줄 수 있는 별도의 추진장치가 필요하게 되는데 이와 같은 보조 추진장치로 부스터를 사용한다. 부스터가 엔진의 내부에 장착된 램제트를 일제형 램제트 (IRR: integral Rocket Ramjet)라 부르며, 현대의 전략미사일과 민간용 초음속 항공기의 엔진에 도입되어 활발한 연구가 진행 중이다. 램압력을 이용하여 압축하므로 램제트의 설계시 설계점 비행 속도에서 전압력 손실이 최소가 되도록 설계되어야 하며, 이를 실험이나 수치해석을 통해 확인하여야 한다.

• 한국추진공학회지
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• 제3권4호
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• pp.51-57
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• 1999

Ramjet 엔진에서 Ramjet 입구의 초음속 유동에 의한 압축과정은 연소기내로 유입되는 공기의 온도를 상승시킨다. 따라서 고도와 비행조건에 따라 변하는 실제비행조건을 모사하기 위해서는 공기의 온도와 속도를 정확하게 제어할 필요가 있다. 본 연구에서는 Vitiated Air Heater를 제작하여 공기, 수소, 산소의 안을 변화시키면서 Vitiated Air Heater 연소가스(Vitiated Air)의 온도분포와 속도분포, 그리고 연소가스 성분을 측정함으로써 Vitiated Air Heater의 성능을 평가하였다. 그 결과 Ramjet 엔진의 지상실험범위에 요구되는 Ramjet 연소기 입구의 유입 속도범위(80~120 ㎧)와 온도범위(400~800 K)를 만족하였으며, 균일한 속도 및 온도분포로 대기공기와 같은 산소성분비를 가지는 Vitiated hir를 얻을 수 있었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.404-407
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• 2011

노즐 출구에서 유출되는 이차제트의 코안다 효과를 이용하는 유체역학적 추력편향제어 방법은 초음속 제트의 효율적인 추력편향을 위한 새로운 방법이다. 그동안 진행된 유동가시화 결과에서 관련 기술의 장단점이 관찰된 바 있으나 그 결과가 정성적인 한계가 있었다. 따라서 이차제트의 코안다 효과를 이용한 추력편향제어의 성능특성에 관한 정량적 관찰 연구가 진행되었으며, 이를 통한 시험장치 설계, 보정 및 자료획득 연구결과가 제시되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권6호
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• pp.9-16
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• 2010

고체연료 램제트 추진의 경우 간단한 구조에 비해 높은 성능과 추진력을 얻을 수 있는 매력적인 추진기관이다. 본 연구의 목적은 두가지 유형의(스파이크 & 피토) 흡입구에 대한 공기역학적 특성을 파악함에 있다. 마하수 3.0의 실험조건에서 연소실의 압력과 $0^{\circ}$와 $4^{\circ}$의 받음각의 변화에 따라 흡입구 벽면의 압력값을 측정하였다. 본 연구는 초음속 유동장치와 쉴리렌 시스템을 이용하여 수행되었으며 동일 실험조건에서 스파이크 형이 피토 형보다 약 2배 높은 전압력 회복율을 나타내었다. 전산유체 해석을 통하여 흡입구 내부흐름을 실험결과 값과 비교 분석하였다.

• 항공우주기술
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• 제8권1호
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• pp.138-143
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• 2009

액체로켓엔진 연소기에 적용된 대기 플라즈마 코팅 및 전해/무전해 도금 코팅의 열차폐 효율과 내구성 평가를 수행하였다. 연소시험 결과 대기 플라즈마 방식의 $ZrO_2$, NiCrAlY 코팅은 로켓엔진 연소기의 초음속 유동영역에서 코팅이 표면에서 박리되는 현상이 간헐적으로 발생하였으며 따라서 이러한 문제를 극복할 수 있는 대체 코팅 방식이 요구되었다. 시험 결과 열차폐 효율 및 내구성 관점에서 대기 플라즈마 방식의 $ZrO_2$, NiCrAlY 코팅의 대안으로 무전해/전해 방식을 사용한 니켈-크롬 코팅을 사용할 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제6권3호
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• pp.32-40
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• 2001

Viscous solutions of supersonic jet impinging on a flat plate normal to the flow are simulated using three-dimensional Navier-Stokes solver. The jet impinging flow structure exhibits such complex nature as shock shell, plate shock and Mach disk depending on the flow parameters. Among others, the dominant parameters are the ratio of the nozzle exit pressure to the ambient pressure and the distance between the nozzle exit plane and the impinging plane. In the present study, the nozzle contour and the pressure ratio are held fixed, while the jet impinging distance is varied to illuminate the characteristics of the jet plume with the distance. As the plate is placed close to the nozzle at 3D high, the computed wall pressure at or near the jet center oscillates with large amplitude with respect to the mean value. Here D is the nozzle exit diameter. The amplitude of wall pressure fluctuations subsides as the distance increases, but the maximum mean pressure level at the plate is achieved when the distance is about 4D high. The frequency of the wall pressure is estimated at 6.0 kHz, 9.3 kHz, and 10.0 kHz as the impinging distance varies from 3D, 4D, to 6D, respectively.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.131-134
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• 2002

Compressible gas flow through a convergent-divergent nozzle is choked at the nozzle throat under a certain critical pressure ratio, and then being no longer dependent on the pressure change in the downstream flow field. In practical, the flow field at the divergent part of the critical nozzle can affect the effective critical pressure ratio. In order to investigate details of flow field through a critical nozzle, the present study solves the axisymmetric, compressible, Wavier-Stokes equations. The diameter of the nozzle throat is D=8.26mm and the half angle of the diffuser is changed between $2^{\circ}\;and\;10^{\circ}$ Computational results are compared with the previous experimental ones. The results obtained show that the divergence angle is significantly influences the critical pressure ratio and the present computations predict the experimented discharge coefficient and critical pressure ratio with a good accuracy. It is also found that a nozzle with the half angle of $4^{\circ}$ nearly predicts the theoretical critical pressure ratio.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.371-376
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• 2007

Pan과 Rayon계 내열재료는 카본-페놀 복합재료로 고체 추진기관용 노즐 내열재로 사용되고 있다. 연소시험 후, 두 재료의 삭마패턴에 달라 삭마형상에 의한 노즐 추력성능 변화와 관련된 연구가 요구되었다. 본 연구에서는 연소시험 후 획득한 삭마형상을 이용한 1차원 면적분석과 유동해석 수행하여 Pan계 및 Rayon계 내열재의 삭마형상에 의한 추력 손실 량을 예측하였다. 연구 결과, Rayon의 경우 Pan의 경우에 비해 약 0.53%의 추력손실이 더 있었으며, 약 0.4%의 더 많은 총 역적 손실이 예측되었다.

• 한국추진공학회지
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• 제16권1호
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• pp.16-24
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• 2012

비행 마하수 6으로 운용되며, 지상 정지 추력으로부터 사용이 가능하도록 2단 추진체 개념이 적용된 스크램제트 엔진 비행체에 대한 개념설계를 수행하였다. 1단은 고체로켓을 적용하였으며, 2단은 탄화수소 계열의 연료를 사용하는 스크램제트 엔진을 적용하였다. 개념설계를 위하여 2,000 km의 운용거리와 0.2 톤의 탑재체 무게를 가정하였다. 개념설계의 첫 번째 단계로 3-DOF 코드를 이용하여 비행궤도를 계산하였으며, 계산된 비행궤도를 바탕으로 일차원-비평형 유동 코드와 NASA의 HASA 데이터베이스를 이용하여 스크램제트 엔진에 대한 개념설계를 수행하였다.