An Experimental Study on the Characteristics of the Vitiated Air Heater in the Ramjet Engine Ground-Testing

램제트 엔진의 지상시험용 Vitiated Air Heater의 특성에 관한 실험적 연구

Temperature and velocity controlling of air at inlet position of Ramjet combustor is important under Ramjet engine grounding-test condition since temperature of inlet air increases due to compression process by supersonic flow at inlet position of Ramjet combustor. In this study, Vitiated Air Heater methodology was used to control temperature of air that is inducted into Ramjet combustor. Temperature and velocity of air at Vitiated air heater exit, which is inducted into Ramjet combustor, were measured to evaluate Vitiated air heater system developed in this study. It is shown that temperature and velocity of inducted air can be well controlled using Vitiated air heater system developed in this study, and we could make a Vitiated Air which is almost same with real air.

Ramjet 엔진에서 Ramjet 입구의 초음속 유동에 의한 압축과정은 연소기내로 유입되는 공기의 온도를 상승시킨다. 따라서 고도와 비행조건에 따라 변하는 실제비행조건을 모사하기 위해서는 공기의 온도와 속도를 정확하게 제어할 필요가 있다. 본 연구에서는 Vitiated Air Heater를 제작하여 공기, 수소, 산소의 안을 변화시키면서 Vitiated Air Heater 연소가스(Vitiated Air)의 온도분포와 속도분포, 그리고 연소가스 성분을 측정함으로써 Vitiated Air Heater의 성능을 평가하였다. 그 결과 Ramjet 엔진의 지상실험범위에 요구되는 Ramjet 연소기 입구의 유입 속도범위(80~120 ㎧)와 온도범위(400~800 K)를 만족하였으며, 균일한 속도 및 온도분포로 대기공기와 같은 산소성분비를 가지는 Vitiated hir를 얻을 수 있었다.