• 제목/요약/키워드: 충격파 관

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가연성 기체 혼합물에서 복잡한 구조에 따른 화염 가속 모델링 (Modeling of Flame Acceleration Considering Complex Confinement Effects in Combustible Gas Mixture)

  • 곽민철;여재익
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권3호
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    • pp.315-324
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    • 2012
  • 본 연구는 가연성 기체로서 에틸렌-공기 혼합물로 채워져 있는 관에서 장애물과 굽은 관에 의한 지형적 효과에 따라 변화하는 충격파와 화염의 상호 작용, 화염 가속, 연소폭발천이 현상을 수치적으로 살펴보았다. 여기서 사용되는 모델은 지배방정식으로 Navier-Stokes 방정식과 경계조건 처리 방법으로 ghost fluid 기법을 사용하였으며 지형적 영향을 달리한 여러 모델링을 통하여 화염과 강한 충격파의 충돌에 의한 열점 생성과 화염 전파의 지연 혹은 가속 현상을 확인하였다. 추가적으로 평균 화학적 에너지 발생률이 대략 20 MJ/($g{\bullet}s$)에서 폭굉으로 천이한다는 사실을 확인하였다. 그리고 동일 위치 열점 생성에도 불구하고 폭굉의 발생 시기가 반응물의 부재와 화염면 전방의 온도와 압력 차에 의해 지연될 수 있음을 확인하였다.

전기적 충격이 없는 대기압 플라즈마 제트

  • 김중길;한상호;김현철;정종윤;김윤중;강한림;차덕봉;김정현;조광섭
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.505-505
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    • 2012
  • 플라즈마 제트에서 발생하는 전기적 충격을 제거하기위한 특성을 조사하였다. 바이오 플라즈마 연구에 사용되는 대기압 플라즈마 제트는 일반적으로 아르곤 등의 불활성 가스를 주입하고 고전압을 전극에 인가하여 플라즈마를 발생하는 방식이다. 저주파(수십~수백 kHz) 전원 장치로 발생하는 일반적인 플라즈마 제트에서의 전기적 데미지는 전류 값이 2 mA 이상일 때 발생한다. 본 실험에 사용한 장치는 석영관의 양단 끝에서 가스를 주입하여 석영관 중앙에 위치한 홀로 가스가 빠져나가는 구조이다. 석영관 양단 끝에 위치한 전극에 서로 반대 위상의 교류전원을 인가하고, 그로 인해 발생된 플라즈마는 중앙에 위치한 홀로 방출된다. 따라서 홀이 위치한 석영관 중앙의 전압은 수십 V로 측정되었으며, 이로 인한 전기적 충격이 없었다.

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축소형 초고압 분사 시스템의 노즐 L/d에 따른 초음속 액체 제트의 미립화 특성 (Atomization Effect of Supersonic Liquid Jet by a Nozzle L/d of Subscale High-Pressure Injection System)

  • 신정환;이인철;김희동;구자예
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.196-199
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    • 2011
  • 고압관, 가압관, 발사관으로 구성된 2단식 경가스 총을 사용하는 축소형 초고압 분사 시스템은 액체 제트를 초음속으로 생성할 수 있다. 이러한 초음속 액체 제트는 전방에 발생하는 충격파로 인한 액적 미립화를 촉진 시킬 수 있다. 본 연구에서는 초음속 액체 제트의 미립화 특성을 파악하기 위해 직선 원추형 노즐을 사용하여 기하학적인 형상 변화에 따른 실험을 진행하였다. 미립화 특성을 나타내는 SMD는 L/d가 증가할수록 $151.2{\mu}m$에서 $52.25{\mu}m$로 감소하는 경향을 나타내었다.

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다공관으로부터 방출되는 펄스파에 관한 연구 (A Study of the Impulse Wave Discharged from a Perforated Pipe)

  • 신현동;권용훈;김희동
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.95-98
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    • 2003
  • When a shock wave discharges from an open end of a duct, an impulse wave is generated outside the duct, causing serious noise and vibration problems. The magnitude of the impulse wave can be reduced by installing of a perforated duct. In the current study, the characteristics of the impulse wave discharged from the exit of a perforated duct are numerically investigated. A TVD (total variation diminishing) scheme is used to solve the unsteady, axisymmetric, compressible Euler equations. In computations, the porosity of a perforated pipe $(\sigma)$ and the Mach number of incident shock wave $(M_s)$ are varied in the range of $\sigma=0\~19\%\;and\;M_s=1.01\~1.50$, respectively. The results show that the directivity and magnitude of impulse wave strongly depend upon the Mach number of incident shock wave and the porosity of the perforated pipe. The present CFD results are in close agreement with experimental results.

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충격파 터널을 이용한 스크램제트 실험 기술 (Scramjet Experimental Techniques Using a Shock Tunnel)

  • 양성모;김근영;장원근;진상욱;박기수
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.97-106
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    • 2018
  • 본 논문은 충격파 터널을 이용한 이중압축램프 흡입구 형상의 모델 스크램제트 시험에서 나타난 기술적 난제 및 그 해결 방안들을 정리하였다. 시험 설비 불시동, 격막 파편에 의한 유동 교란 및 모델 손상, 다중 분사에 따른 연료 제트 미발달, 그리고 짧은 시험 시간이 이에 해당한다. 파악된 기술적 난제들을 해결한 이후, 개선된 결과를 쉐도우그래프 이미지 및 저압관 끝단 전압력 측정 결과를 통해 확인하였다.

경사충격파 박리유동 제어를 위한 초음속 진동제트 분출위치의 영향성 연구 (A Study of the Influence of the Injection Location of Supersonic Sweeping Jet for the Control of Shock-Induced Separation)

  • 박상훈;이열
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권11호
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    • pp.747-754
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    • 2022
  • 유체진동기에서 분출되는 초음속 진동제트를 이용하여 충격파에 의한 경계층 박리유동을 제어하는 실험적 연구가 이루어졌다. 유체진동기의 위치와 제어압력의 변화가 경사충격파에 의하여 발생되는 경계층 박리유동의 특성에 미치는 영향이 관찰되었고, 이를 위하여 고속 슐리렌, 표면유동가시화, 벽압력 측정, 그리고 정밀 피토관 측정 기법이 적용되었다. 본 연구의 초음속 진동제트의 박리유동 제어 특성은 공기제트 와류를 이용한 기존 제어기법과 정량적으로 비교 분석되었다.

다공관 출구로부터 방사된 충격성 소음에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Impulse Noise Emitted from the Exit of a Perforated Pipe)

  • 허성욱;제현수;양수영;이동훈
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.2066-2070
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    • 2003
  • This experimental study describes the propagation characteristics and suppression of the impulse noise emitted from the exit of a perforated pipe attached to the open end of a simple shock tube. The experiment is performed through the systematic change of the shock wave Mach number and the geometrical parameters such as the porosity, hole diameter and length of the perforated pipe. The experimental results for the near and far sound field are presented and explained in comparison with those for a straight pipe. The results obtained show that for the near sound field the impulse noise strongly propagates toward to the pipe axis, but for the far sound field the impulse noise uniformly propagates toward to the all directions, indicating that the directivity pattern is almost same regardless of the pipe type. Moreover, the noise reduction performance of perforated pipe depends upon the condition of sound field. For the near sound field the perforated pipe has a little performance to suppress the impulse noise, but for the far sound field the perforated pipe has little performance to suppress the impulse noise.

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다공관 출구로부터 방사된 충격성 소음의 전파특성 (Propagation Characteristics of the Impulse Noise Emitted from the Exit of a Perforated Pipe)

  • 제현수;양수영;이동훈
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.168-173
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    • 2003
  • This experimental study describes the propagation characteristics of the impulse noise emitted from the exit of a perforated pipe attached to the open end of a simple shock tube. The pressure amplitudes and directivities of the impulse wave propagating from the exit of perforated pipe with several different configurations are measured and analyzed fur the range of the incident shock wave Mach number between 1.02 and 1.2. In the experiments, the impulse waves are visualized by a Schlieren optical system for the purpose of investigating their propagation pattern. The results obtained show that for the near sound field the impulse noise strongly propagates toward to the pipe axis, but for the far sound field the impulse noise uniformly propagates toward to the all directions, indicating that the directivity pattern is almost same regardless of the pipe type. Moreover, it is shown that for the far sound field the perforated pipe has little performance to suppress the impulse noise.

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액체 로켓엔진 연소 안정성 평가를 위한 압력 교란 장치 특성 연구 (Dynamic Pressure Characteristics of Pulse Gun Device for Combustion Stability Rating of Liquid Rocket Engines)

  • 서성현;고영성;이광진;박성진;이수용
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.94-99
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    • 2003
  • 액체로켓엔진의 연소 안정성 평가를 위한 압력 교란 장치인 펄스건은 내재된 화약 폭발시 충격파를 유도관을 통해 엔진 연소기 내부로 전달 발생시키게 된다. 본 연구에서는 펄스건 특성에 영향을 주는 여러 가지 인자 중 화약 충진량에 의한 충격파 특성 파악을 위해 KSR-III 주 엔진과 같은 직경 크기를 갖는 모사 챕버를 이용하였다. 펄스건 출구에서 발생하는 충격파는 축대칭의 균일한 형상의 세기를 지니고 있으며 전체적인 세기 분포는 챔버 내의 압력에 따라 변화함을 확인하였다. 펄스건의 충격파는 상온 상태 조건에서 챔버내의 공명 주파수를 가진하는 것으로 보아 실제 연소장에서도 충분한 압력 교란을 제공할 수 있을 것으로 보인다. 가장 중요한 점은 펄스건에 의해 발생하는 초기 압력 최대 값이 화약 충진량의 크기에 비례하는 경향을 보인다는 것이다.