• 한국추진공학회지
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• 제18권5호
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• pp.70-78
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• 2014

고고도 모사를 위한 초음속 이차목 디퓨저의 유동 및 열전달 특성에 대한 수치적 연구를 수행하였다. 디퓨저의 유동 특성에 영향을 주는 작동압력과 형상을 변화시켜 유동 특성과 냉각 특성을 파악하였다. 냉각이 없는 경우 디퓨저가 시동 된 후, 디퓨저 벽과 아음속 구간에서 3,000 K 이상의 고온 구간이 나타났다. 디퓨저에 냉각 시스템을 추가하면 벽면 근처가 냉각되면서 유속이 빨라져 유동 길이가 길어지고 유동 박리와 함께 압력 회복이 급격해진다. 디퓨저 내부에 압력 변화를 가져오는 유동 현상과 함께 heat flux의 경향도 유사하게 나타났다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.570-573
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• 2012

고고도 모사를 위한 축소형 디퓨저의 성능특성을 파악하기 위해 수치적 연구를 수행하였다. 입구길이를 노즐 출구직경과 비교해 0%, 50%, 100%로 변화시켰고, 디퓨저 목의 길이는 디퓨저 목의 직경과 비교해 3, 5, 7, 8, 12로 다양화하여 수치해석하고 실제 모사실험 값과 비교하였다. 그 결과 디퓨저의 입구길이가 짧아질수록 plume의 형상은 수축되었다. 또한, 디퓨저의 이차목 길이가 디퓨저 지름의 최소 7~8배보다 작으면 내부에 마하디스크가 형성되어 압력의 급격한 상승을 일으킨다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
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• pp.17-17
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• 2000

이젝터-디퓨저 시스템은 고압의 기체를 노즐로 팽창시켜서 얻은 대량의 운동에너지를 이용하여 낮은 에너지를 가지는 주변의 기체를 외부로 배출시키는데 이용되는 유체 역학적 펌프이다. 이젝터-디퓨저 시스템은 작동부가 없고 구조가 단순하여 설치/보수 및 시스템 전체의 경량화에 많은 이점이 있으므로 그 활용도가 증대하고 있는 추세이다. 그러나 이젝터-디퓨저를 지나는 초음속 유동은 복잡한 충격파 및 난류현상들로 인하여 그 물리적 특성들이 명확히 알려지지 않았다. 특히 이러한 제현상들의 간섭과 전단층의 불안정성 때문에 발생하는 비정상성은 1차 유동과 2차 유동의 혼합작용에 영향을 미쳐, 결국 시스템 전체의 배기성능을 저하시킬 뿐만 아니라, 소음과 진동을 발생시켜 시스템의 안정적인 운전을 방해한다.

• 한국추진공학회지
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• 제9권2호
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• pp.70-77
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• 2005

축소-팽창 디퓨저가 장착된 초음속 이젝터를 제작하여, 다양한 위치에서의 측정된 압력으로 부유동의 초음속 시동조건을 찾아내었다. 우선 부유동 흡입구의 크기의 영향을 알아내기 위하여 다양한 흡입구 직경으로 실험하였으며, 부유동의 초음속 시동은 흡입구 직경과 축소-팽창 디퓨저 직경의 비, d/D가 0.306 미만인 경우에만 일어났다. 이보다 큰 d/D에서는, 아음속 시동이 먼저 시작되고, 흡입구를 막으면서 주유동의 유입이 전 유동장을 채우게 되어 수직 충격파를 축소-팽창 디퓨저의 하류로 내려보내게 된다 이러한 상황에서 다시 흡입구를 열어도 히스테리시스의 영향으로 초음속 시동이 유지된다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권5호
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• pp.10-18
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• 2019

Center Body Diffuser (CBD)의 Center Body (CB) 형상에 의한 유동 특성 및 시동압력을 해석하였다. CB 위치와 Cone 각도의 변경을 통해 초음속 유동 특성 및 시동압력을 비교하였다. CB 위치를 변수로 하여 Diffuser 해석한 결과, 유동의 모멘텀의 형성에 따라 강한 경사충격파의 발생위치가 달라지는 것을 확인하였다. 또한 경사충격파가 발생할 경우, 초음속 유동의 방향이 디퓨저 벽면으로 유도되는 것을 확인하였다. Cone 각도 변화에 따른 경사충격파의 각도 차이로 인하여, CBD의 시동압력이 영향을 받는 것을 확인하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제17권6호
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• pp.89-96
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• 2013

이젝터-디퓨저 시스템의 성능을 효과적으로 향상시키는 연구는 복잡성과 어려움을 고려하여 중요한 과제이다. 이 연구에서는, 성능 향상을 위해 이젝터-디퓨져 시스템의 이차유동 입구에 Chevron를 설치하여 재설계하였다. 이젝터 내부의 초음속 유동과 충격파를 모사하기 위해 Fluent를 사용하여 수치해석을 수행하였다. 주된 수치해석 결과로부터 Chevron은 이젝터 유동에 긍정적인 영향을 얻었다. 그리고 Chevron의 유무에 따라 이젝터 성능을 비교하였고, chevron의 최적 수는 성능 향상을 위해 설명하였다. 이젝터-디퓨져 시스템의 성능은 유인비, 압력회복 뿐만 아니라 전압손실 관점에서 분석하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제24권8호
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• pp.1128-1138
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• 2000

Pumping action in ejector systems is generally achieved through the mixing of a high-velocity and high-energy stream with a lower-velocity and lower-energy stream within a duct. The design and performance evaluation of the ejector systems has developed as a combination of scale-model experiments, empiricism and theoretical analyses applicable only to very simplified configurations, because of the generic complexity of the flow phenomena. In order to predict the detailed performance characteristics of such systems, the flow phenomena throughout the operating regimes of the ejector system should be fully understood. This paper presents the computational results for the two-dimensional supersonic ejector system with a second throat. The numerical simulations are based on a fully implicit finite volume scheme of the compressible Reynolds-averaged Navier-Stokes equation in a domain that extends from the stagnation chamber to the diffuser exit. For a wide range of the operating pressure ratio the flow field inside the ejector system is investigated in detail. The results show that the supersonic ejector systems have an optimal throat area for the operating pressure ratio to be minimized.

• 항공우주기술
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• 제3권1호
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• pp.65-78
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• 2004

본 연구는 램제트 엔진 성능시험기의 설계기술 습득을 위하여 진행된 연구의 일부분으로 자유제트 형식 시험기의 설계기술을 연구한 결과를 정리한 것이다. 연구의 대상은 램제트 엔진 성능시험기의 범용 설비인 오염공기 방식 가열기(Vitiated Air Heater), 시험부, 디퓨저, 이젝터 등으로 설계기법 및 설치기법들을 중점으로 연구하였다. 램제트 엔진 성능시험기 시험부는 기본 성능시험기의 작동 영역(마하2~5, 고도0~25km)을 토대로 10개의 작동점으로 재구성하여 각 작동점에서의 마하수, 고도에 따른 시험장치의 초음속 노즐, 디퓨저, 이젝터 등 주요 구성요소들의 물성치(온도, 압력 등)를 계산하였으며, 성능시험기의 구동 방법 등에 대한 내용을 기술하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제7권4호
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• pp.138-145
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• 2004

Experimental study was conducted on cylindrical supersonic diffuser in order to investigate the effects of the ratios of diffuser area to nozzle throat area (Ad/At), diffuser area to nozzle exit area (Ad/Ae), nozzle exit area to its throat area (Ae/At), and diffuser length to its diameter (L/D), the free volume of vacuum chamber, and the relative distance between nozzle exit and diffuser inlet on the diffuser performance. The study showed that the minimum diffuser starting pressure (Po/Pa)st increased monotonically with increase in (Ad/At) as predicted by the normal shock and momentum theory models and the volume of vacuum chamber affected vacuum pressure level during diffuser operation at lower value of (Ad/Ae). The results of this investigation will be utilized in the design of real-scale high-altitude simulation test facility.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권5호
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• pp.640-647
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• 2002

An experimental investigation or the sonic and supersonic air ejector systems has beer conducted to develop design and prediction programs for practical ejector system. Five different primary nozzles have been employed to operate the ejector systems in the ranges of low and moderate operating pressure ratios. The ejector operating pressure ratio for the secondary chamber pressure to be minimized has a strong influence of the ejector throat ratio. The pressure inside the ejector diffuser is not dependent on the primary nozzle configurations employed but only a function of the ejector operating pressure ratio. Experimental results show that a supersonic ejector system is more desirable for obtaining high vacuum pressure of the secondary chamber than a sonic ejector system.