• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.34-37
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• 2012

In this paper, configurations and performance of a pulse tube engine (PTE) are investigated. The configuration of PTE is basically designed by using a concept of energy flow. The configurations of PTE are classified as a PTE with two pistons and a PTE with one piston. First, the PTE with two pistons is simulated and the Carnot efficiency is about 41 %. The phase difference of between motion of two pistons located at expander and compressor mainly effects the performance of the PTE. Second, the PTE with one piston is designed. From a concept of analogy, the piston of compressor is replaced by a compliance tube and a resonator. The PTE with one piston is identical with a thermoacousic engine and has the large volume because the compliance tube and resonator are consisted of large volume tubes. Therefore, we will consider each usefulness of the compact PTE with two pistons and the huge PTE with one piston for PTE applications and the judgement of feasibility.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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• pp.624-628
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• 2011

펄스데토네이션 엔진의 개발을 위해서는 데토네이션 현상의 이해와 그 발생 및 분석 기법에 대한 고찰이 필요하다. 본 연구에서는 산소($O_2$)-아세틸렌($C_2H_2$) 추진제 조합을 사용하는 DDT 튜브를 제작하였으며, 추진제 당량비 및 Schelkin spiral 유무에 따른 데토네이션파 생성특성에 관한 실험적 연구를 수행, 데이터를 수집, 분석하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.205-210
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• 2004

The pulse detonation engine (PDE) has recently expected as a new aerospace propulsion system. The PDE system has high thermal efficiency because of its constant-volume combustion and its simple tube structure. We measured thrust of single-tube pulse detonation rocket (PDR) by two methods using the PDR-Engineering Model (full scale model) for ground testing. The first involved measuring the displacement of the PDR-EM by laser displacement meter, and the second involved measuring the time-averaged thrust by combining a load cell and a spring-damper system. From these two measurements, we obtained 130.1 N of time-averaged thrust, which corresponds to 321.2 sec of effective specific impulse (ISP). As well, we measured the heat flux in the wall of PDE tubes. The heat flux was approximately 400 ㎾/$m^2$. We constructed the PDR-Flight Mode] (PDR-FM). In the vertical flight test in a laboratory, the PDR-FM was flying and keeping its altitude almost constant during 0.3 sec.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.419-426
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• 2008

As pulse detonation engine(PDE) does not need compression mechanisms such as compressors because self-sustained detonation waves are able to compress propellant gases by their incident shock waves, the PDE can have a simple straight-tube structure. In this study, we propose an autonomous driving valve system of the PDE, which fill premixed gases into the PDE tubes at high frequency with high mass flow rate. The proposed valve is composed of only three parts: a piston, a cylinder, and a spring. This valve system can produce intermittent flow at high mass flow rate, and also can keep stable reciprocal motion by using the propellant-gas enthalpy. When the cylinder content product is assumed to be constant, experimental results of the mass flow rate were approximately equal to the calculation model. We confirmed the autonomous driving valve performance by experiments, and concluded that this extremely simple valve with no electrical power and controller can be used as the PDE propellant supply system.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권7호
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• pp.552-560
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• 2014

Pulse Detonation Engine (PDE)는 압축 효과에 따른 효율 증가와 정지 상태로부터 높은 초음속구간까지 작동가능하다는 등의 장점으로 인해 차세대 고속추진기관으로 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 Chapman-Jouguet 데토네이션 이론과 일정 단면적의 관내 압축성 기연 가스 팽창과정을 연계한 Endo 이론을 바탕으로 실제 추진제에 대한 효율적인 PDE 이론 성능 예측 프로그램을 개발하였다. 성능 예측 프로그램은 탄도진자 측정을 통하여 얻은 실험 결과와 비교를 통하여 검증하였다. 이 프로그램을 이용하여 당량비, 초기압력 및 초기 온도 및 압력에 대한 성능 특성을 살펴보았고 다양한 탄화수소 연료, 산화제 조성에 대한 성능을 해석하여 PDE 이론 성능 데이터베이스를 구축하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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• pp.278-281
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• 2012

펄스 데토네이션 엔진과 같이 원형 관내를 전파하는 데토네이션 파의 삼차원 파면 구조 및 동적 특성을 파악하기 위한 수치 해석을 수행하였다. 비가역 Arrhenius 반응 모델을 이용하여 일련의 pre-exponential 값에 대한 해석을 수행하여 2-셀,3-셀, 4-셀 및 6-셀 데토네이션 모드의 삼차원 파면구조에 대한 생성 매커니즘들을 살펴보았다. 2차원 결과와 비교하여 반경 방향에서 slapping 횡단 파의 효과를 확인하였으며, 모든 다중-셀 모드에서 벽면에서의 데토네이션 파면 구조와 그을음 막 기록들은 반경 방향으로 slapping 파가 움직이는 동안 시계 및 반 시계 방향으로 움직이는 횡단파에 의하여 형성되며, 굽어진 벽면에서 반사되는 횡단파는 다차원 confinement 효과에 의하여 강도가 변화한다.