• 제목/요약/키워드: 후류-제트

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초음속 유동장 내 플라즈마 토치를 사용한 강제 점화 특성 (Forced Ignition Characteristics with a Plasma Jet Torch in Supersonic Flow)

  • 김채형;정인석;최병일;토시노리 코오치;고로 마쓰야
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.363-366
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    • 2011
  • 마하 2의 초음속 풍동 장치에서 벤트 혼합기를 사용하여 혼합 연소실험을 수행하였다. 혼합실험에서는 헬륨을 사용하였고, 연소실험에서는 수소와 플라즈마 토치를 사용하여 연소 특성을 연구하였다. 혼합실험에서는 벤트 혼합기에 의해 수직분사임에도 불구하고 후류 혼합층에 많은 연료가 잔존하였다. 연소 실험의 경우 낮은 온도의 초음속 유동에서 플라즈마 토치를 사용한 점화와 연소되지 않은 연료-공기 혼합물의 충격파 유도 연소가 후류 영역에서 발생하였다. 열질식이 일어난 경우, shock train이 발생하며 이는 연소기내 연소 불안정성을 유도한다.

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소형 터보젯 엔진 후류의 측정 각도 별 적외선 신호 특성 (Infrared Signal Characteristics of Small Turbojet Engine Plume by Observation Angle)

  • 최재원;장현식;김혜민;최성만
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.28-35
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    • 2021
  • 열 추적 미사일로부터 항공기를 보호하기 위한 적외선(IR: InfraRed) 스텔스 기술은 군용 항공기 개발에 있어 매우 중요한 요소이다. 본 연구에서는 항공기에서 발생하는 다양한 적외선 신호 중 엔진 후류에서 발생하는 적외선 신호를 관측하고 이를 측정 각도별로 확인하여 신호 강도를 비교하였다. 실제 항공기에 적용된 제트 엔진을 모사하기 위해 소형 터보젯 엔진을 구성하였으며, 측정 각도에 따른 파장별 적외선 신호 특성을 확인하였고 파장별 신호를 적분하여 측정 범위 내 전체 적외선 radiance를 도출하였다. 본 연구를 통해 항공기 적외선 스텔스 성능 향상을 위한 기초 데이터를 제시하고자 한다.

초고속선을 위한 공기유입 물제트 추진기 개발 (Development of a Ventilating Waterjet Propulsor for Super-High Speed Ships)

  • 이진태;문일성;박영하;김경열;김기섭
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권3호
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    • pp.41-49
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    • 1999
  • 초고속선의 추진기로 새로이 주목받고 있는 공기유입 물제트 추진기에 대한 타당성을 검토하였다. 본 추진기는 벤틸레이션 상태에서 작동되므로 완전캐비테이션 단면을 사용하여 로터를 설계하였다. 즉 쐐기형(wedge type) 단면과 캐비테이터형(cavitator type) 단면을 갖는 로터 2종류를 설계 제작하여 모형시험을 수행하였다. 로터는 일반적으로 덕트-프로펠러에서 채택하고 있는 Kaplan형 프로펠러 형상을 선택하였다. 캐비테이션 터널 시험부를 개조하여 공기유입 물제트 추진기의 단독특성시험을 수행하였으며, 레이져 유속계를 이용하여 노즐 내부 속도를 엄밀하게 계측하였다. 단독특성 시험은 개조된 캐비테이션 터널의 시험부에서 수행되었으며 완전침수(fully-submerged)상태와 자유분출(free-jet)상태에서 수행되었다. 자유분출상태에서는 후류공기가 유입되어 벤틸레이션 현상이 발생하였으며, 특히 캐비테이터형 단면을 갖는 KP447 로터의 경우 낮은 전진계수에서 작동시킬 경우 완전캐비테이션이 발생하여 성능특성이 크게 변화하였다. 날개 압력면의 뒷날 부근에 높이가 다른 띠를 각각 부착시켜 양력 증가장치로 사용하였으며 이에 의한 추력과 토오크 변화를 계측하였다.

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동축공기 수소확산 화염의 자기상사성에 대한 연구 (A Study on Self-Similarity in Turbulent Hydrogen Jet Flames with Coaxial Air)

  • 김문기;김승한;윤영빈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.71-78
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    • 2002
  • 동축공기 수소확산 화염에서 세 가지 동축공기 조건과 화염의 유무에 따라 실험조건을 분류하고, 이에 대해 PIV를 이용하여 실험을 수행하였다. PIV를 통해 얻은 속도장을 이용하여 평균속도, 난류강도, Reynolds stress 등을 구하여 유동장을 분석하였다. 우선 단순제트에 대해 상사성을 살펴본 결과 이전의 다른 연구자의 실험결과와 일치하였다. 동축공기가 있는 경우 중심축 속도 감쇠는 $x^{-1}$에 비례하여 감소하는 것을 확인하였다. 축방향 길이를 유효밀도에 의해 정의된 유효 제트 지름으로 무차원화한 값으로 중심축 속도를 도시한 결과 하나의 선분에 떨어지는 것을 확인하였다. 평균속도 분포를 살펴보면 일정한 연료유량에 동축공기 유량을 증가시킨 경우 동축공기가 증가함에 따라 속도 분포의 형태가 바뀌게 되어 자기상사성이 유지되지 않는 것으로 보인다. 난류강도는 평균속도 분포의 경우보다 후류에서 자기상사성이 나타난다.

원심 압축기 임펠러 출구 유동에 관한 실험적 연구 (Experimental study on impeller discharge flow of a centrifugal compressor)

  • 신유환;김광호;손병진
    • 설비공학논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.483-494
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    • 1998
  • This study describes the characteristics on impeller discharge flow of a centrifugal compressor with vaneless diffuser. Distorted flow at impeller exit was investigated by measuring of unsteady velocity fluctuation using hot-wire anemometer. As a result, a wake region appears near shroud side and moves to suction side and also to hub side as flow rate decreases. Jet, wake, and their boundary region which can be defined in jet-wake flow model are clearly observed at a high flow rate for the flow coefficient of 0.64, however, as flow rate decreases to the flow coefficient of 0.19, the classification of their regions disappears. Turbulence intensity also increases as flow rate decreases. Measurement error from uncertainty analysis is estimated about 4% at the flow coefficient of 0.19

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원심회전차 내부유도장에 관한 수치해석적 연구 (Numerical study on flows within an shrouded centrifugal impeller passage)

  • 김성원;조강래
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권10호
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    • pp.3272-3281
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    • 1996
  • The flow analysis method which had been developed for the numerical calculation of 3-dimensional, incompressible and turbulent flow within an axial compressor was extended to the flow field within centrifugal impeller. In this method based on the SIMPLE(Semi Implicit Method Pressure Linked Equations) algorithm, the coordinate transformation was adopted and the standard k-.epsilon. model using wall function was used for turbulent flow analysis. The calculated flow fields have agreed very well with measurement results. Especially, 3-dimensional and viscous flow characteristics including secondary flows, jet-wake flow and decreased pressure rise along impeller passage, which can't be predicted by inviscid Q3D calculation were predicted very reasonably.

개방형 원심회전차의 내부유동장에 관한 실험적 연구(1)-무충돌 유입조건에서- (Experimental Study on Flows within an Unshrouded Centrifugal Impeller Passage(I)-At the Shockless Condition-)

  • 김성원;조강래
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권9호
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    • pp.2261-2270
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    • 1995
  • Flow patterns were measured in an unshrouded centrifugal impeller. The flow rate in measurements was fixed at the value corresponding to a nearly zero incidence at the blade inlet. By using a single slanted hot-wire probe and a Kiel probe mounted on the impeller hub disk, the 3-D relative velocities and the rotary stagnation pressures were measured in seven circumferential planes from the inlet to the outlet of the impeller rotating at 700rpm, which diameter is 0.39 meter, and the static pressures and the slip factor at the impeller outlet were calculated from the measured values. From the measured data, the primary/secondary flows, the leakage flows, the wake-jet flows, static pressure distribution on blade surfaces and the wake production mechanism in the impeller passage were investigated.

이산화탄소가 첨가된 제트확산화염 후류에서의 매연 특성 (The Characteristics of Soot at the Post-Flame Region in Jet Diffusion Flames Added Carbon Dioxide)

  • 지정훈;이의주
    • 한국안전학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.9-13
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    • 2010
  • An experimental study for characteristics of soot were conducted at the post-flame region in jet diffusion flames, where carbon dioxide was used as additives in oxidizer stream. Light-extinction method was performed using He-Ne laser with wave length at 632.8nm for the measurement of relative soot density and soot volume fraction with dimensionless extinction coefficient, $K_e$ and mass specific extinction coefficient, ${\sigma}_s$. To increase of resolution, laser light was modified for sheet-form using concave, convex lenses and slit. C/H ratio was introduced for quantitative analysis of soot growth which is expressed by carbonization and dehydrogen. Also transmission electron microscopy(TEM) was used for observation of morphological shape. The results show that the relative soot density in the post-flame region was lower when carbon dioxide was added in oxidizer stream because of reduction of flame temperature.

초음속난류유동장에서 후향계단 후류의 측면제트분사에 대한 수치적 연구 (Numerical Study of slot injection behind a rearward-facing step into turbulent supersonic flow)

  • 김종록;김재수
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2002년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.17-22
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    • 2002
  • This paper describes numerical research on transverse jet behind rearward-facing step in turbulent supersonic flowfields without chemical reaction. The purpose of transverse jet behind rearward-facing step is to improve mixing of the fuel in the combustor. Two-dimensional unsteady flowfields generated by slot injection into supersonic flow are numerically simulated by integration of Navier-Stokes equation. Final-scale turbulence effects are modeled with two-equation $\kappa-\epsilon$ model. Numerical methods are modeled high-order upwind TVDschemes. A total of 4 cases are computed, comprising slot momentum flux ratios at four step heights downstream of the step. These numerical results are represented periodic phenomenon in unsteady flowfields.

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운전조건 변화에 따른 소방펌프 성능특성 연구 (A Study on the Performance Characteristic of a Fire Pump with Various Operating Conditions)

  • 박성규;노고섭;김윤제
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.2011-2016
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    • 2004
  • In order to develop a high efficiency fire pump, its performance characteristics with various operating conditions are investigated. The governing equations are derived from making using of three-dimensional Navier-Stokes equations with the standard ${\kappa}-{\varepsilon}$ turbulence model and SIMPLE algorithm. Using a commercial code, CFX, pressure distribution and flow fields in a fire pump are calculated with various ranges of rotating speed 800-2400 rpm. Particularly, calculations with multiple frames of reference method between the rotating and stationary parts of the domain are carried out. With the help of numerical results, correlation formula between the casing pressure and the efficiency is derived.

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