• 한국항공우주학회지
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• 제32권4호
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• pp.73-79
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• 2004

초음속 유동하에서 측 추력기의 후방에 램프를 설치하였을 경우의 유통 현상을 실험 및 수치해석을 이용하여 해석하였다. 실험적인 방법으로, 가시화방법으로는 쉴리렌, 압력 측정을 위한 방법으로 압력 탭 (Pressure Tap), Pressure Sensitive Paint를 이용하였으며, 수치해석을 위하여 AeroSoft사의 GASP ver. 4.0을 사용하였다. 실험조건은 자유류의 흐름이 마하수 4 측 추력기와 자유류의 압력비가 532 이었으며 GASP을 사용하여 3D 램프형상에 대한 고찰을 하였다. 위의 모든 결과들은 후방의 램프가 없을 경우와 비교를 통하여 램프를 장착하였을 경우 수직력의 감소없이 피칭다운 모멘트가 70% 정도 감소함을 확인하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.622-627
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• 2001

Microjet flows are often encountered in many industrial applications of micro-electro-mechanical systems as well as in medical engineering fields such as a transdermal drug delivery system for needle-free injection of drugs into the skin. The Reynolds numbers of such microjets are usually several orders of magnitude below those of larger-scale jets. The supersonic microjet physics with these low Reynolds numbers are not yet understood to date. Computational modeling and simulation can provide an effective predictive capability for the major features of the supersonic microjets. In the present study, computations using the axisymmetic, compressible, Navier-Stokes equations are applied to understand the supersonic microjet flow physics. The pressure ratio of the microjets is changed to obtain both the under- and over-expanded flows at the exit of the micronozzle. Sonic and supersonic microjets are simulated and compared with some experimental results available. Based on computational results, two microjets are discussed in terms of total pressure, jet decay and supersonic core length.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권11호
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• pp.1448-1456
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• 2002

The present study addresses the flow characteristics involved in the self-induced oscillations of the underexpanded jet impinging upon a cylindrical body. Both experiment and computational analysis are carried out to elucidate the shock motions of the self-induced oscillations and to find the associated major flow factors. The underexpanded sonic jet is made from a nozzle and a cylindrical body is placed downstream to simulate the impinging jet upon an obstacle. The computational analysis using TVD scheme is applied to solve the axisymmetric, unsteady, inviscid governing equations. A Schlieren system is employed to visualize the self-induced oscillations generated in flow field. The data of the shock motions are obtained from a high-speed video system. The detailed characteristics of the Mach disk oscillations and the resulting pressure variations are expatiated using the time dependent data of the Mach disk positions. The mechanisms of the self-induced oscillations are discussed in details based upon the experimental and computational results.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권9호
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• pp.725-730
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• 2020

본 연구는 초음속 로켓 제트 후류 전산음향 해석에 소요되는 해석 시간을 줄이기 위해 수행되었다. 해석 시간을 줄이기 위한 방안으로 초음속 제트 후류를 2차원 축대칭 문제로 가정하고 전산음향 해석을 수행하였다. 전산음향 해석 결과, 음향하중 계측 결과와 유사한 결과를 보였다. 본 연구를 통해 2차원 축대칭 전산해석을 이용하여 초음속 로켓 제트 후류의 음향하중 예측이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제4권2호
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• pp.57-66
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• 1999

Numerical Analysis has been done for the supersonic off-design jet flow due to the pressure difference between the jet and the ambient fluid. The difference of pressure generates an oblique shock or an expansion wave at the nozzle exit. The waves reflect repeatedly on the center axis and the sonic surface in the shear layer. The pressure difference is resolved across these reflected waves. In this paper, the axi-symmetric Navier-Stokes equation has been used with the κ-ε turbulence model. The second order TVD scheme with flux limiters, based on the flux vector split with the smooth eigenvalue split, has been used to capture internal shocks and other discontinuities. Numerical calculations have been done to analyze the off-design jet flow due to the pressure difference. The variation of pressure along the flow axis is compared with an experimental result and other numerical result. The characteristics of the interaction between the shock cell and the turbulence mixing layer have been analyzed.

• 한국추진공학회지
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• 제5권2호
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• pp.51-58
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• 2001

본 연구에서는 이중동축노즐로부터 대기로 방출되는 초음속 자유제트유동을 실험하였다. 출구마하 수가 2.0이고 충돌각이 다른 축소확대노즐 및 출구마하수가 1.0이고 충돌각이 다른 축소노즐을 사용하고, 주제트 압력비와 보조제트 압력비를 각자 4.0∼10.0, 1.0∼4.0으로 변화시켜 가면서 자유제트 유동장 특성을 조사하였다. 본 연구의 결과로부터 보조제트 압력비가 동축자유제트유동 특성에 영향을 미치며, 주제트 및 보조제트 압력비가 증가할수록 동축제트의 초음속 길이도 증가한다는 것을 알았다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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• pp.293-298
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• 2005

We calculate the coordinates of an axisymmetric nozzle with a central body. This nozzle ensures a transonic flow with a plane sound surface, which is orthogonal to the symmetry axis and has a wall kink at the sonic point, The Chaplygin transformation in the subsonic part of the flow leads the Dirichlet problem for a system of nonlinear equations. The definition domain of the solution in the velocity-hodograph plane is taken as a rectangle. This enables one to obtain the nozzle with a monotonic distribution of velocity along its subsonic part. In the nonlinear differential equation, the linear Chaplygin operator for plane flows is separated, which allows the iterative calculation of the solution. The supersonic part of the nozzle is calculated under the assumption that the flow at the nozzle exit is uniform and parallel to the symmetry axis; i.e., the supersonic jet outflows to the submerged space with the same pressure. The calculation is performed by the characteristic method. The exact solution of Tricomi equation for near-sonic flows with the straight sonic line is used to 'move away' the sound plane. The velocity distribution alone the supersonic part of the nozzle is also monotonic, which ensures the absence of the boundary-layer separation and, therefore, the adequacy of the ideal-gas model. calculations show that the flow in the supersonic part of the nozzle is continuous (compression shocks are absent)

• 한국항공우주학회지
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• 제36권8호
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• pp.774-779
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• 2008

마이크로 초음속 제트유동 특성에 관한 실험적 연구가 이루어졌다. 노즐 출구직경이 440 ${\mu}m$인 음속노즐과 노즐 출구직경이 800 ${\mu}m$이고 노즐출구 마하수가 2.0인 Laval 노즐이 파이렉스 관을 이용 제작되어 실험에 사용되었다. 슐리렌 유동가시화와 유동장의 피토압력 분포가 측정되었다. 제트유동의 대표적인 특성인 유동장의 초음속 길이, 제트코어 길이, 속도장의 상사성 및 제트경계의 확산도가 관찰되었다. 실험결과는 보다 높은 레이놀즈수의 초음속 제트유동에 대한 과거 관찰결과와 비교분석 되었으며, 마이크로 제트유동의 전체적인 유동특성은 제트코어 길이와 제트경계 확산특성을 제외하고는 높은 레이놀즈수의 제트유동 특성과 정성적으로 유사함이 확인되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권7호
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• pp.547-551
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• 2013

아크제트 유동에서 질량평균 및 중심영역 엔탈피 값을 실험적으로 구하였다. 실험에 사용된 아크제트는 150kW 휼스형으로 가스터빈 엔진 분출냉각 기술 연구를 위한 실험조건을 적용하였다. 질량평균 엔탈피 값은 5.5MJ/kg로 음속목유동 방법을 적용하여 구하였다. 중심영역 엔탈피 값은 14.3MJ/kg으로 열전달 방법을 적용하여 구하였다. 실험결과 아크제트 유동에서 중심영역 대비 질량평균 엔탈피 값의 비는 2.6으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권8호
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• pp.84-91
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• 2005

축대칭 과소팽창 수직 충돌제트에 의한 표면 열전달 특성에 대하여 실험적 연구가 진행되었다. 초음속 유동장 내부의 충격파 구조 가시화와 함께 표면에서의 압력분포 및 열전달 계수가 측정되어졌다. 표면 열전달 계수는 노즐-충돌면간 거리와 과소 팽창비에 따라서 그 경향에 차이를 보였다. 이러한 현상은 벽압력 및 충격파 가시화에 대한 결과로부터 설명할 수 있었다.