• 제목/요약/키워드: supersonic air flow

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초음속 공중발사를 위한 전기체-로켓의 비정상 분리 유동특성 (Unsteady Separation Characteristics of Air-Launching Rocket from Full-Geometry Mother Plane)

  • 지영무;변영환;박준상;이재우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.474-482
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    • 2007
  • 초음속 공중발사 로켓의 모선분리에 대한 유동해석을 수행하였다. 전기체 형상의 모선(F-4E Phantom)에서 분리되는 로켓주변 유동장의 정상/비정상 유동해석을 위해 압축성 Navier-Stokes 방정식이 사용되었으며, 해석결과는 모선과 로켓간의 충격파-팽창파 간섭효과를 잘 보여주고 있다. 무게중심의 변화에 따른 로켓의 거동을 예측하기 위하여 세 가지 경우에 대한 전산해석을 수행하였으며, 결과적으로 초음속 공중발사 로켓의 안전한 모선분리를 위한 설계 가이드라인을 제시하였다.

전압력센서를 적용한 초고속 유동데이터 산출 알고리즘 (Supersonic air data acquisition algorithm using total pressure sensors)

  • 최종호;이재윤;윤현걸;임진식
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.215-218
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    • 2011
  • 초기 설계단계에서 세 개의 전압력센서와 두 개의 정압력센서로 구성된 압력획득 장치를 이용하여 초고속 유동 상태에서 공력 데이터 산출 알고리즘 개발에 대하여 기술하였다. 개발 알고리즘으로부터 마하수, 받음각 및 사이드슬립각을 미리 정의된 테이블 데이터 및 내삽법(interpolation)을 적용하여 손쉽게 얻을 수 있다. 초기 설계 단계에서 개발 프로그램을 검증하기 위해 사용된 테이블 데이터는 Taylor-Maccoll 관계식으로부터 획득한 자료로 구성하였다. 또한 데이터는 CFD 해석에 기초한 계산결과와 비교 및 수정되었다. 금번에 제시된 알고리즘은 다양한 항공기 와 시험에 필요한 초음속 유동데이터 획득에 유용하게 적용될 것으로 기대된다.

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凝縮을 隨伴하는 超音速 노즐흐름의 全壓損失 (Total Pressure Loss in a Supersonic Nozzle Flow with Condensation)

  • 강창수;권순범
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.582-589
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    • 1988
  • 본 연구에서는 작동유체로서 습공기를 사용하였을때 수반되는 응축에 의한 전 압손실을 실험과 수치해석을 통하여 정체점에 있어서의 습공기의 온도, 과포화도 및 노즐 팽창율의 효과와 액적 질량비 (g)과의 관계로서 구명하였다.

증기터빈 익렬유동에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Stream Turbine Cascade Flow)

  • 권순범;윤의수;김병지
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권8호
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    • pp.2177-2183
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    • 1994
  • The rapid expansion or condensible gas such as moist air of steam gives rise to nonequilibrium condensation. As a result of irreversibility of condensation process in the supersonic cascade flow of low pressure steam turbine, the entropy of the flow is increased, and the efficiency of the turbine is decreased. In the present study, to investigate the flow of moist air in 2-dimensional cascade made as the configuration of the tip section of the last actual steam turbine moving blade, the static pressure at both sides of pressure and suction of blade are measured by static pressure taps and the distribution of Mach number on both surfaces of the blade are obtained by using the measured static pressure. Also, the flow field is visualized by a schlieren system. From the experimental results, the effects of the stagnation temperature and specific humidity on the flow properties in a 2-dimensional stationary cascade of a practical steam turbine blade are clearly identified.

Numerical Simulation Study on Combustion Characteristics of Hypersonic Model SCRamjet Combustor

  • Won, Su-Hee;Eunju Jeong;Jeung, In-Seuck;Park, Jeong-Yeol
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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    • pp.42-47
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    • 2004
  • Air-fuel mixing and flame-holding are two important factors that have to be considered in the design of an injection system. Different injection strategies have been proposed with particular concern for rapid air-fuel mixing and flame-holding. Two representative injection techniques can be applied in a supersonic combustor. One of the simplest approaches is a transverse(normal) injection. The cavity flame holder, an integrated fuel injection/flame-holding approach, has been proposed as a new concept for flame holding and air-fuel mixing in a supersonic combustor. This paper describes numerical efforts to characterize the flame-holding and air-fuel mixing process of a model scramjet engine combustor, where hydrogen is injected into a supersonic cross flow and a cavity. The combustion phenomena in a model scramjet engine, which has been experimentally studied at University of Queensland and Australian National University using a free-piston shock tunnel, were observed around the separation region of the transverse injector upstream and the inside cavity. The results show that this flow separation generates recirculation regions which increase air-fuel mixing. Self-ignition occurs in the separation-freestream and cavity-fteestream interfaces.

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마하4 초음속 공기 흡입구 유동 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Supersonic Air Intake at Mach 4)

  • 이형진;정인석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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    • pp.394-398
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    • 2005
  • 초음속 순항 추진기관인 램제트 추진기관은 $1.5\sim3$ 정도의 비행마하수를 가지는 비행체에 적용되어져 왔고, 마하수 4 이상의 고성능 램제트 추진기관에 대한 연구도 다수 이루어져 왔다. 현재는 극초음속 비행을 위한 램제트-스크램제트 엔진의 작동모드를 가지는 듀얼모드 스크램제트 엔진개발 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 고성능 램제트와 듀얼모드 스크램제트 엔진에 필요한 마하 4에서의 공기흡입구 유동에 대한 연구로서 배압, 받음각, 요각의 변화에 따른 초음속 흡입구에서의 유동 특성을 Schlieren 가시화, Oil 가시화, 압력 측정 등을 통해 파악하였다.

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Finite Volume Analysis of a Supersonic Non-Equilibrium Flow Around an Axisymmetric Blunt Body

  • Haoui, R.
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제11권2호
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    • pp.59-68
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    • 2010
  • The aim of this work is to analyze high temperature flows around an axisymmetric blunt body taking into account chemical and vibrational non-equilibrium state for air mixture species. For this purpose, a finite volume methodology is employed to determine the supersonic flow parameters around the axisymmetric blunt body. This allows the capture of a shock wave before a blunt body placed in supersonic free stream. The numerical technique uses the flux vector splitting method of Van Leer. Here, adequate time stepping parameters, along with Courant, Friedrich, Lewis coefficient and mesh size level are selected to ensure numerical convergence, sought with an order of $10^{-8}$.

직결형 초음속 연소기 시험 설비 개발 (Development of a Direct-Connected Supersonic Combustor Test Facility)

  • 양인영;이경재;이양지;김형모
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.290-293
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    • 2017
  • 스크램젯 엔진용 초음속 연소기 연구를 위한 직결형, 연속식 연소 시험 설비를 개발하였다. 비행체 속도 마하 5, 연소기 입구 유속 마하 2를 가정하고, 시험 대상 연소기의 유로 단면은 높이 32 mm, 폭 70 mm로 가정하여 설비 요구 조건을 결정하였다. 이에 따라 설비는 유동 전압력 548 kPaA, 전온도 1,320 K, 유량 0.776 kg/s로 설계하였다. 설비는 터보형 압축기, 전기 가열기 및 연소식 가열기와 그 하류에 유동 가속을 위해 장착한 마하 2의 2차원 노즐로 구성하였다. 노즐 상류에서 산소를 추가 공급하여 연소식 공기 가열에 의한 산소 감소를 보상하도록 하였다. 배기는 별도의 감압은 하지 않았다. 저압, 저유량에서의 시운전을 수행하였으며, 설계점 운전은 향후 계획 중에 있다.

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Aerodynamic Optimal Design of Nozzle Contour for Supersonic Exit Mach Number

  • ;이창진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.335-338
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    • 2010
  • A recent study for tracing the profiles of supersonic axisymmetric Minimum Length Nozzle with uniform and parallel flow at the exit section, the stagnation temperature is taken into account. The aim of this work is to add optimization algorithm to the supersonic nozzle design in order to get the optimum nozzle shape. The comparisons of the nozzle contours based on the method of characteristics are presented. The specific heats and their ratio vary with the stagnation temperature when this temperature of a perfect gas increases. An application is made for air in a supersonic nozzle.

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