• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.182-186
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• 2011

Ejector-diffuser system has long been used in many diverse fields of engineering applications and it has advantages over other fluid machinery, because of no moving parts and structural simplicity. This system makes use of high-pressure primary stream to entrain the low-pressure secondary stream through pure shear actions between two streams. In general, the flow field in the ejector-diffuser system is highly complicated due to turbulent mixing, compressibility effects and sometimes flow unsteadiness. A fatal drawback of the ejector system is in its low efficiency. Many works have been done to improve the performance of the ejector system, but not yet satisfactory, compared with that of other fluid machinery. In the present study, a mixing guide vane was installed at the inlet of the secondary stream for the purpose of the performance improvement of the ejector system. A CFD method has been applied to simulate the supersonic flows inside the ejector-diffuser system. The present results obtained were validated with existing experimental data. The mixing guide vane effects are discussed in terms of the entrainment ratio, total pressure loss as well as pressure recovery.

• 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.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.331-335
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• 2006

초음속 흡입구는 안정한 유동은 설계점에서 얻을 수 있지만, 비행 중 나타나는 비설계점에서는 흔히 버즈라고 불리는 공력 불안정성에 직면하게 된다. 버즈가 일어나는 동안, 흡입구는 흡입구 선단에 큰 충격파 진동이 나타나며 그에 따라 후류에는 압력 섭동이 발생하며 이는 엔진의 성능감소를 야기한다. 본 연구는 버즈의 일반적인 특성을 파악하기 위해 1단 꺽임각을 갖는 외부 압축식 축대칭 흡입구를 이용하여 실험적, 수치적 연구가 수행되었다. 본 연구를 통해 간헐적으로 나타나는 버즈를 관찰할 수 있었고 배압이 증가할수록 버즈가 일어나는 주파수가 커짐을 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권3호
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• pp.30-38
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• 2010

노즐에 대한 익렬의 위치가 따른 부분 흡입형 초음속 터빈 내부의 유동특성에 미치는 영향을 파악하고 그 특성을 살펴보기 위해 실험을 실시하였다. 터빈 익렬 내부의 유동 가시화를 위해 슐리렌 시스템을 사용하였으며, 압력변환기를 이용하여 터빈 익렬 내부의 정압력을 측정하였다. 실험을 통해 충격파를 포함한 복잡한 유동 형태와 유동박리, 충격파-경계층 상호작용 등을 관찰할 수 있었으며, 노즐에 대한 터빈 익렬 위치에 따른 터빈 내부의 유동특성을 파악할 수 있었다.

• 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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• 제17권4호
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• pp.43-48
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• 2013

초음속 디퓨져에서 천이구간에 대해서 수치적 기법에 의한 분석을 수행하였다. 수치기법으로는 초음속 디퓨져의 내부유동해석을 위하여 2차원 축대칭 Navier-Stokes equation와 $k-{\epsilon}$ 난류모델을 사용하였으며, 로켓엔진 연소실의 천이 구간의 압력변화에 따라서 디퓨져 내부의 마하수 및 진공챔버의 온도 분포를 비교 검토하였다. 초음속 디퓨져의 작동과정에서 진공챔버 내부에 연소가스가 유입되어지고 이러한 현상에 따라서 진공챔버 내부의 압력 및 온도가 상승하는 결과를 확인하였다. 이러한 유동현상에 따라서 천이과정에서 압력 및 온도 상승을 방지하는 시스템이 필요하다.

• 한국추진공학회지
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• 제12권1호
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• pp.37-43
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• 2008

우주발사체의 상단 추진기관은 고고도 환경에서 작동하므로 지상에서 그 성능을 최종적으로 검증하기 위해서는 고공환경을 모사할 수 있는 지상연소 시험설비가 필요하다. 원통형 초음속 디퓨저를 사용하면 배기가스의 모멘텀 만으로 비교적 간단하게 추진기관 주변에 고고도 환경의 낮은 주변 압력을 조성할 수 있다. 본 논문에서는 KSLV-I의 상단에 사용되는 킥모터의 고고도 시험을 위해 항공우주연구원이 구축한 고공환경모사 시험설비의 구성 및 규격에 대해 소개하고 있다. 5회의 연소시험을 통해 구축된 시험설비의 성능을 검증하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.469-473
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• 2009

The supersonic gas ejector, as gas dynamic appliance, has been applied for a long time because of simplicity and reliability. However, for the prediction of ejector performances with given parameters, that is, working gas pressure and the nozzle shape, it is necessary to raise accuracy of modelling for properties of ejector gas flow. The purpose of the represented work is to compare one-dimensional modelling and numerical results with experimental results. The ejector with a conic nozzle has been designed and tested (Mach number at the nozzle exit section was 3.31, the nozzle throat diameter - 6 mm). Working gas - nitrogen, was brought from system of gas bottles. Diameter of the mixture chamber at the nozzle exit section was limited by condensation temperature of nitrogen and equaled 20 mm. The one-dimensional theory predicted the minimal starting pressure equaled 8.18 bar (absolute) and 0.051 bar in the vacuum chamber. Accordingly the minimal starting pressure was 9.055 bar and 0.057 in the vacuum chamber bar have been fixed in experiment.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.130-134
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• 2010

1차 유동과 2차 유동이 일정 압력으로 혼합하는 초음속 이젝터의 설계 인자들에 대한 연구를 수행하였다. 선정된 이젝터의 설계 인자는 1)질량유량비 2)면적비 3)1차유동의 마하수 이다. 이를 위해 이젝터 유동을 1차원으로 가정하였으며 손실이 있는 경우와 이상적인 경우에 대해 이적테의 성능을 압력비의 항으로 모사하였고 요구되는 이젝터의 수축률을 계산하였다. 또, 이젝터의 최적 설계를 위해 손실을 고려한 경우와 이상적인 경우를 비교하여 작동조건에 필요한 설계점을 도출하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.79-84
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• 2004

This paper report our preliminary results of characterizing the jet structures of kerosene injection into quiescent atmosphere and a Mach 2.5 crossflow at various preheat temperature. A heating system has been designed and tested that can prepare heated kerosene of 0.8 kg up to 670 K at a pressure of 5.5 ㎫. Temperature measurement near the injector shows that the temperature of pressurized kerosene can be kept constant during the experimental duration. Comparison of kerosene jet structures in the preheat temperature range of 290-550 K demonstrates that with injection pressure of 4 ㎫ the jet plume turns into vapor phase completely at injection temperature of 550 K, while keeping the penetration depth essentially unchanged. The results suggest that the injection of vaporized fuel would improve the performance of a liquid hydrocarbon-fueled supersonic combustor because the evaporation process is now omitted.