• 한국추진공학회지
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• 제13권1호
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• pp.27-33
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• 2009

충격파관 유동의 측정결과는 격막의 유한 파막 시간에 의하여 영향을 받게 된다. 그러나 지금까지 이에 관한 구체적인 연구사례는 많지 않다. 본 연구에서는 저압력비에서 작동하는 충격파관의 유동을 조사하기 위하여, 실험 및 수치해석을 수행하였다. 수치해석에서는 2차원 비정상 압축성 Navier-Stokes 방정식에 TVD MUSCL 유한차분법을 적용하였다. 본 수치해석 결과는 충격파관의 실험결과를 잘 예측하였으며, 충격파관의 파막 과정을 시간의 함수로 적절히 모사할 수 있었다. 본 연구에서는 유한의 파막 시간으로 인하여 발생하는 Non-centered 팽창파의 특성을 정량화하기 위하여 가상중심의 개념을 적용하였다. 본 연구로부터 충격파관의 압력비가 증가할수록 파막 시간은 감소하였으며, 충격파관 유동에 미치는 파막 시간의 영향은 저압력비에서 현저하게 나타나게 됨을 알았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권9호
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• pp.615-622
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• 2017

충격파관에서 발생하는 충격파는 저압관단으로 전파하며, 관단에서 반사한다. 반사 충격파와 경계층의 간섭으로 반사 충격파에 분지가 발생하게 되고, 분지한 반사 충격파는 접촉면과 간섭하며, shock train이 발생하게 된다. 그러나 충격파관에서 발생하는 shock train 현상에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 2차원 축대칭 충격파관을 사용하여 비정상, 압축성 Navier-Stokes 방정식을 적용한 수치해석을 수행하였으며, shock train의 상세한 특성을 조사하기 위하여, 고정된 압력비에서 충격파관의 길이 및 직경을 변화시켰다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권7호
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• pp.481-487
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• 2017

충격파와 경계층의 간섭 현상은 경계층이 박리하고, shock train이 발생하며, 유동장은 매우 복잡한 형태로 된다. 이러한 현상은 반사 충격파와 비정상 경계층이 간섭하는 충격파관에서도 발생한다. 그러나 충격파관에서 발생하는 shock train 현상에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 2차원 축대칭 충격파관을 사용하여 수치해석을 수행하였으며, 충격파관에서 발생하는 shock train의 유동 특성을 상세히 조사하기 위하여 압축성 Navier-Stokes 방정식을 적용하였다. 본 연구의 수치해석 결과를 바탕으로 상세한 파동선도를 통해 실험 결과와 비교하였다.

• 에너지공학
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• 제3권1호
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• pp.54-61
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• 1994

계단형태의 고온발생장치로서, 고온의 흐름을 형성하고 난류유동이 없이 일정한 혼합기류를 만들 수 있는 2단격막구조 충격파관 장치를 이용하여, 혼합을 동반하지 않는 분무의 착화과정에 관한 실험을 수행하였다. 본 실험에서는 충격파관 속에 하향으로 설치된 초음파 분무기에 의해 자유낙하 상태에 있는 예혼합 분무주를 만들어서 반사충격파에 의해 순간적으로 단열압축시켜서 착화 현상을 관찰하였다. 고온영역과 저온영역에서 얻어진 활성화에너지는 큰 차이가 나며 본 연구에서 얻은 착화지연의 실험결과는 통상의 분무착화 실험인 전기로법, 급속압축기법, 고온기류속에 연료를 분사하는 방법과 다른 현상을 보였다. 그 대표적인 결과에 대한 예로는 착화지연에 대한 압력 의존성과 연료분사율의 영향이 일반적인 분무의 결과에 비해 적게 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권2호
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• pp.11-16
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• 2006

충격파관을 이용하여 NACA와 이중쐐기 날개 주변의 천음속 유동에 대한 실험적 연구가 수행되었다. 벽면효과와 반사충격파의 영향을 최소화하기 위해 슬랏벽과 챔버를 가지는 실험부가 설계되었으며 이를 통해 충격과관을 비교적 높은 레이놀즈수의 천음속 유동을 발생시키는 간단하고 경제적인 풍동장치로 이용하고자 하였다. 열기류 마하수 0.80~0.84, 레이놀즈수 약 $1.2{\times}10^6$ 받음각 $0^{\circ}$ 와 $2^{\circ}$의 유동 조건에서의 천음속 날개 유동은 섀도우그래프법에 의해 가시화되었다. 날개 주변의 충격파 분포는 기존의 일반 천음속 풍동 실험의 결과와 비교되었다. 실험결과는 본 실험에 사용된 충격파관은 실험 마하수 범위와 날개에 대해 천음속 풍동으로서의 유효한 성능 특성을 나타내었다.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.68-71
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• 2004

The experiments for NACA airfoils are conducted as the preliminary study for the aerodynamic characteristics of the transonic airfoil flow in the shock tube. The test section configurations were designed to use shock tube as simple and less costly experimental facility generating transonic flow at relatively high Reynolds numbers. Experiments at hot gas Mach numbers of 0.80, 0.82 and 0.84, Reynolds numbers of about $1.2\times10^6$ on airfoil chord length and angle of attack of $0^{\circ}\;and\;2^{\circ}$ were carried out by means of shadowgraph visualization method and static pressure measurements. Visualization results were compared with the corresponding results from the conventional transonic wind tunnel tests. The results of study showed that present shock tube facility is useful to study the proper performance characteristics in transonic Mach number range.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.365-367
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• 2010

In this paper, we presented the exact Riemann solver for the air-water two-phase shock tube problems where the strength of the propagated sock wave is moderately weak. The shock tube has a diaphragm in the middle which separates water medium in the left and air medium in the right. By rupturing the diaphragm, various waves such as rarefaction wave, shock wave and contact discontinuity are propagated into water and air. Both fluids are treated as compressible, with the linearized equations of state. We used the isentropic relations for the air and water assuming a weak shock wave. We solved the shock tube problem considering a high pressure in the water and a low pressure in the air. The numerical results cleary showed a left-traveling rarefaction wave in the water, a right-traveling shock wave in the air, and the right-traveling material interface.

• 한국전산유체공학회지
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• 제15권3호
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• pp.73-80
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• 2010

In this paper, we present the exact Riemann solver for the compressible liquid-gas two-phase shock tube problems. We hereby consider both isentropic and non-isentropic two-phase flows. The shock tube has a diaphragm in the mid-section which separates the liquid medium on the left and the gas medium on the right. By rupturing the diaphragm, various waves are observed on the phasic field variables such as pressure, density, temperature and void fraction in the form of rarefaction wave, shock wave and material interface (contact discontinuity). Both phases are treated as compressible fluids using the linearized equation of state or the stiffened-gas equation of state. We solve several shock tube problems made of a high/low pressure in the liquid and a low/high pressure in the gas. The wave propagations are well resolved by the exact Riemann solutions.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.493-503
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• 2000

MHD 발전에는 두가지 형의 발전기가 있다 : 리니어형 파라데이 발전기와 디스크형 홀 발전기. 본 논문에서는 디스크형 홀 발전기를 그 실험 대상으로 하고 있다. 디스크형 홀 발전기는 매우 짧은 시간에 작동 유체를 단열적으로 압축하는 충격파관에 의해 구동된다. 작동 유체로서는 세슘을 시드로 한 헬륨이 사용되었다. MHD 발전기에 일어나는 현상은 매우 복잡하기 때문에 단지 실험을 통하여 전체의 상황을 알기란 어렵다. 더욱이. 발전시간이 매우 짧고 작동유체는 매우 빠른 속도로 흐르기 때문에 발전기 채널 내부에서 일어나는 것을 정확하게 알 수 없다. 충격파관 구동 MHD 발전 실험 장치를 이용하여 경계층내에서 일어나는 것들을 측정하란 거의 불가능하다. 위와 같은 이유로, 디스크형 MHD 발전기 내부에서 일어난 몇몇 값들이 어떻게 변하는 지 명확히 알기 위해, 몇 개의 그래프가 계측된 실험 데이터를 이용한 계산을 통해서 선형적으로 그려졌다. 또한 실험만으로는 얻어질 수 없는 다른 계산결과도 본 논문에서 평가하고 있다. 그리고 이들 계산된 결과치가 계산이 얼마나 정확히 이루어 졌는지 실험 데이터와 비교하고 있다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.92.2-92.2
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• 2005