• 제목/요약/키워드: supersonic jet

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초음속 주유동에 수직 분사되는 제트의 비정상 수치해석 (Unsteady Numerical Analysis of Transverse Injection Jet into Supersonic Mainstream)

  • 최정열
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2003년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.126-131
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    • 2003
  • A series of computational simulations have been carried out for supersonic flows in a scram jet engine with and without a cavity. Transverse injection of hydrogen, a simplest form of fuel supply, is considered in the present study with the injection pressure varying from 0.5 to 1.5 MPa. The corresponding equivalence ratios are 0.167 - 0.50. The work features detailed resolution of the flow dynamics in the combustor, which was not typically available in most of the Previous studies. In particular, oscillatory flow characteristics are captured at a scale sufficient to identify the underlying physical mechanisms. Much of the flow unsteadiness is related not only to the cavity, but also to the intrinsic unsteadiness in the flowfield. The interactions between shock waves and shear layer may cause a large excursion of flow oscillation. The role of the cavity and injection pressure are examined systematically.

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레이저 가공에서 동축/탈축 보조가스의 충돌특성에 관한 수치해석적 연구 (Computational Study of Impingement Characteristics of Assist Gas from Coaxial/Off-axis Nozzles in Laser Machining)

  • 윤시경;성홍계;이열
    • 한국기계가공학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.14-19
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    • 2010
  • A computational study was carried out to analyze the characteristics of supersonic (Mach 2.0) coaxial/off-axis jet's impingements on a slanted kerf surface in laser machining. The effects of various parameters such as gas pressure, distance between nozzle exit and kerf edge surface, and application of off-axis nozzles on the impingement phenomena of the assist-gas on kerf surface were observed. The present study showed that simply increasing the assist-gas pressure for coaxial supersonic nozzle was not effective to alleviate the strength of flow separation on kerf surface. It also presented the optimized operating condition of the coaxial nozzle to have the highest skin friction values over kerf surface.

Fourier Transform 분광기를 이용한 불안정한 분자의 방출분광학 (Emission Spectroscopy of Unstable Molecules using a Fourier Transform Spectrometer)

  • 이상국;김은식
    • 대한화학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.371-377
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    • 1993
  • 불안정한 분자의 방출분광학에 상요이 가능하도록 Fourier Transform 분광기를 변형시켰다. 불안정한 분자 라디칼 $CH_3S$는 고전압 직류 방전에 의한 supersonic expansion 속에서 jet 형태의 흐름으로 생성되었다. Supersonic expansion에 의하여 냉각된 라디칼의 형광 스펙트럼은 Fourier Transform UV/VIS 분광기에 의해서 얻어졌다. 스펙트럼의 signal/noise 비율은 증가하였으며, 분자 라디칼 $CH_3S$의 회전구조도 명확하게 볼 수 있었다.

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Collisional Excitation using Metastable Helium Jet Produced in a Graphite Tube Nozzle

  • 최익순;하영미;이상국
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제18권12호
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    • pp.1285-1288
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    • 1997
  • The graphite tube nozzle has been developed for the generation of metastable He jet by which the nitrogen molecules initially excited in a jet with Engelking type nozzle have been further excited in a corona excited supersonic expansion. The excitation process of nitrogen molecules in the jet collision has been discussed in detail by observing the emission intensity from the vibronic emission spectra of nitrogen molecules and nitrogen molecular ions upon helium jet collision.

초음속 유동장 내의 공동을 이용한 연료/공기 혼합에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Fuel/Air Mixing using the Cavity in the Supersonic Flow)

  • 김채형;정은주;정인석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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    • pp.64-71
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    • 2005
  • 효과적인 초음속 연소를 위해 연료와 공기의 빠른 혼합이 필요하며, 혼합 향상을 위해 연료분사 방식에 대한 여러 연구들이 수행되어 왔다. 본 연구에서는 길이-깊이 비가 4.8, 후면 경사각이 $22.5^{\circ}$인 개방형 공동 모델을 사용하였으며, 마하수 1.92에서 운동량비에 따른 분사구 주변의 유동 특성 및 연소실 내 압력 분포를 슐리렌 가시화와 압력 측정을 사용하여 파악하였다. 운동량비는 연료의 침투거리와 분사지역의 유동에 큰 영향을 끼친다.

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제트 편향기에 충돌하는 초음속 제트에 관한 연구 (Study of Supersonic Jet Impinging on a Jet Deflector)

  • 이택상;정조순;신완순;박종호;김윤곤
    • 한국추진공학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.10-18
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    • 2001
  • 본 논문은 제트 편향기 기초 설계 자료를 제시하기 위하여 쐐기 형상의 제트 편향기에 충돌하는 초음속 제트에 관한 연구이다. 설계 마하수 2, 초음속 유동장치를 이용하여 초음속 제트가 꼭지각 $90^{\cire}$ 쐐기에 충돌할 때 중심선에서 표면압력분포, 유동 가시화, 압력 등 분포에 대해 실험 연구를 수행하고 유동해석 결과와 비교하였다. 쐐기가 노즐 출구면에 위치할 때는 제트가 충분히 발달하지 못해 과소팽창비의 영향이 없었지만, 노즐 출구로부터 거리가 멀어지면서 과소팽창비가 커지면 쐐기 표면에서 압력 회복율은 저하했다. 압력 등 분포에서는 쐐기 표면에서 최대 압력이 형성된 영역을 확인하였다.

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초음속 이중 동축 제트유동에서 발생하는 충격파 구조에 관한 연구 (Study of the Shock Structure of Supersonic, Dual, Coaxial, Jets)

  • 이권희;이준희;김희동;박종호
    • 한국추진공학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.94-101
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    • 2001
  • 본 연구에서는 이중 동축 노즐로부터 대기로 방출되는 초음속 자유제트유동을 실험하였다. 출구마하수, 보조제트 충돌각 및 주제트 노즐 형상이 다른 8종류의 노즐을 사용하고, 주제트 및 보조제트 압력비를 각각 1.0∼10.0, 1.0∼4.0으로 변화시켜 노즐 출구 근방에서의 자유제트 유동장 특성을 상세히 조사하였다. 본 연구의 결과로부터 노즐의 형상 및 보조제트 분류각이 노즐 출구의 충격과 시스템에 영향을 미치며, 노즐출구로부터 마하디스크까지의 거리는 주제트 압력비가 증가할수록, 보조제트 압력비가 감소할수록 증가하나 마하디스크의 직경은 주제트 및 보조제트 압력비의 조합에 따라 달라진다는 것을 알았다.

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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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비례제어밸브를 이용한 초음속 제트의 추력편향 제어 (Thrust Vectoring Control of Supersonic Jet Using Proportional Control Valves)

  • 이명연;이열
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.1-8
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    • 2019
  • 비례제어밸브를 이용한 초음속 추력편향제어의 특성을 관찰하기 위한 실험적 연구가 진행되었다. 노즐 압력비에 따라 세 가지 서로 다른 추력편향 제어특성이 나타나고, 밸브작동에 따른 강한 이력현상이 관찰되었다. 아울러 이차챔버의 압력이 추력편향에 영향을 주는 주요 인자 중의 하나임이 확인되었다. 이에 이력현상을 회피하고 밸브제어에 따른 안정된 추력편향을 구현하기 위하여 이차챔버의 압력계수를 이용한 제어 알고리즘이 적용되었다. 그 결과 비례제어밸브를 통하여 최대 추력편향각 $20^{\circ}$ 범위에서 안정적인 추력편향제어가 구현 가능함이 확인되었다.

경사충격파 박리유동 제어를 위한 초음속 진동제트 분출위치의 영향성 연구 (A Study of the Influence of the Injection Location of Supersonic Sweeping Jet for the Control of Shock-Induced Separation)

  • 박상훈;이열
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권11호
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    • pp.747-754
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    • 2022
  • 유체진동기에서 분출되는 초음속 진동제트를 이용하여 충격파에 의한 경계층 박리유동을 제어하는 실험적 연구가 이루어졌다. 유체진동기의 위치와 제어압력의 변화가 경사충격파에 의하여 발생되는 경계층 박리유동의 특성에 미치는 영향이 관찰되었고, 이를 위하여 고속 슐리렌, 표면유동가시화, 벽압력 측정, 그리고 정밀 피토관 측정 기법이 적용되었다. 본 연구의 초음속 진동제트의 박리유동 제어 특성은 공기제트 와류를 이용한 기존 제어기법과 정량적으로 비교 분석되었다.