• Title/Summary/Keyword: 제트유동

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Numerical Study on Liquid Fuel Combustion of a Dump Type Ramjet Combustor (Dump형 램제트 연소기의 액체연료 연소유동 수치해석)

  • Kim, Sung-Don;Jeung, In-Seuck
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 2005.10a
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    • pp.269-272
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    • 2005
  • Due to the high density and heating value, liquid fuel is attractive for ramjet propulsion system. Liquid fuel requires time to evaporation and mix with incoming air before ignition; insufficient evaporation and mixing result in low combustion efficiency and instability. So the numerical studies are conducted to investigate the spray and combustion characteristics of a liquid-fueled dump type Integrated Rocket Ramjet combustor. The governing equations are solved by means of a finite-volume using time derivative preconditioning method for chemical reacting flow. The liquid phase is treated by solving Lagrangian equations of motion and transport for the life histories of a statistically significant sample of individual droplets.

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Shock-Wave Effects on the Mixing and the Stabilization of Supersonic H$_2$-Air Flames for SCRamjet Applications (스크램제트 모델 연소기 내에서 초음속 수소-공기화염의 혼합과 연소안정성에 대찬 충격파의 영향)

  • 허환일
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.15-15
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    • 1998
  • 마하 수 6 이상인 극초음속 비행에는 스크램제트(SCRamjet : Supersonic Combustion Ramjet) 엔진이 가장 적합한 엔진으로 알려져 있고 현재 미국을 중심으로 이 엔진의 개발에 많은 노력을 기울이고 있다. 스크램제트 엔진의 성공적인 개발을 위해서는 초음속 공기 내에서 연료의 분사를 통한 가장 효율적인 연소를 유도할 수 있어야 한다. 초음속 상태의 공기와 연료의 혼합을 증대시키고 연소안정성을 향상시키는 방법으로 연소기 내에 인위적으로 경사충격파를 발생시키는 방안이 Marble 등에 의해 최초로 도입되었다. 본 연구에서는 스크램제트엔진 내의 연소기를 모델링하여 마하수 2.5의 초음속공기 유동 중앙에 수소 제트를 분사하여 초음속 수소-공기 화염을 만들고 연소기의 측면에 동일한 모양과 크기의 쐐기를 각각 부착시켜 평면 경사충격파를 발생시켰다 본 실험은 충격파가 초음속 화염에 미치는 영향을 연구한 최초의 실험연구이다.

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A TWO-DIMENSIONAL CFD MODEL OF SMALL TURBOJET COMBUSTOR (소형 터보제트엔진 연소기의 2차원 전산유체해석 모델)

  • Lee, Se-Min;Park, Soo-Hyung;Lee, Chang-Jin;Lee, Dong-Hun;Paeng, Ki-Seok;Ryu, Jong-Hyeok;Ryu, Kyung-Won
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2008.03a
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    • pp.155-158
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    • 2008
  • A practical modeling approach of a small slinger combustor is proposed and a 2-dimensional axisymmetric computational model is developed. Based on numerical results from the full 3-dimensional configuration, model reduction is achieved toward 2-dimensional axisymmetric configuration. By simplifying the complex model, computing time can be significantly reduced and it makes easy to find effects of geometry modification. Numerical results show that the flow characteristic of 2-D model is quite similar to that of the 3-D configuration.

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Measurements of Three-Dimensional Flow Using 3-D Laser Doppler Velocimetry (LDV를 이용한 3차원 유동 측정)

  • 이상준;백승조
    • Journal of the KSME
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    • v.34 no.4
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    • pp.262-276
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    • 1994
  • 본 연구를 통하여 3차원 LDV 시스템의 측정기법을 개발하였으며, 측정결과의 신뢰성을 확인하 였다. 또한 이것을 타원제트 연구에 적용함으로써 그 응용 가능성을 확인하였다. 앞으로 3-D LDV 시스템을 사용하여 신뢰성 있는 측정결과를 얻기 위해서는 아래에 기술한 몇 가지 사항을 고려하여야 한다. 1) 3차원 레이저 유속계는 정교하고 복잡한 광학시스템으로 정확한 배열을 요구한다. 광학계와 실험장치의 좌표축이 일치하지 않으면 축방향보다 측방향(lateral) 속도변동 성분에 큰 영향을 준 다. 2) LDV 측정에서 속도편심을 줄이기 위해서는 적당한 출력의 레이저, 적절한 신호처리(signal conditioning), 실험조건에 알맞는 입자를 선정하여야 한다 3) 입자를 연속적으로 균일하게 공급하여야하며 신호분석기 조작에 익숙하여 도플러신호의 질을 최적화하여야 한다.

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PREDICTION OF THE ORIFICE DISCHARGE COEFFICIENT USING COMPUTATIONAL FLUIDS DYNAMICS (전산유동해석을 이용한 ORIFICE 방출 계수 예측)

  • Ok, H.;Kim, I.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2006.10a
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    • pp.147-150
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    • 2006
  • Vent ports are installed on the walls of closed compartments of a launch vehicle to control the pressure drop in the compartments. The ports can be modelled as an orifice, and the accurate prediction of the discharge coefficient of an orifice is essential for the design of vent ports. Experimental methods have been used to determine the discharge coefficients for various shapes of orifices, and extensive databases are available. Wind tunnel tests have been also done to evaluate the effect of interaction between venting outflow and freestream for limited conditions. The goal of the present research is to predict the discharge coefficient of an orifice using CFD and evaluate the accuracy of the method, especially for the orifices exposed to the external flow.

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4-Dimensional Particle Tracking Velocimetry (4D-PTV)

  • Doh Deog Hee;Hwnag Tae Gyu;Cho Yong Beom;Pyeon Yong Beom;Okamoto Koji
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 2003.11a
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    • pp.43-44
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    • 2003
  • A 4D-PTV system was constructed. The measurement system consists of three high-speed high-definition cameras, Nd-Yag laser and a host computer. The GA-3D-PTV algorithm was used for completing the measurement system. A horizontal impinged jet flow was measured. The Reynolds number is about 40,000. Spatial temporal evolution of the jet flow was examined and physical properties such as spatial distributions of vorticity and turbulent kinetic energy were obtained with the constructed system.

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Computational study on turbulent flows inside the duct of marine waterjet propulsor (선박 워터제트 추진기 덕트 내부의 난류유동 해석에 관한 연구)

  • Park Il-Ryong;Kim Wu-Joan;Ahn Jong-Woo;Kim Ki-Sup
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2002.08a
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    • pp.181-184
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    • 2002
  • CFD calculations are carried out to investigate the turbulent flow characteristics inside the duct of marine waterjet propulsors. The Reynolds-averaged Wavier-Stokes equations are solved using a finite-volume method. Standard $k-{\varepsilon}$ model and realizable $k-{\varepsilon}$ model are evaluated with an existing experimental data. Multi-block grid topology is adopted to describe the details of complex duct geometry. The present numerical methods are applied to the preliminary duct design of new waterjet propulsor system. Four different influx conditions are simulated to find out pressure and velocity distribution inside the intake duct. Attention is also paid upon the possible flow separation inside the waterjet duct. It is found that CFD tools can be used for the initial evaluation of inflow condition into the impeller of waterjet propulsor system.

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Penetration and Breakup Characteristics of Pulsed Liquid Jets in Subsonic Crossflowse (아음속 수직분사제트에서의 가진 분무의 분무 특성연구)

  • Kim, Jin-Ki;Song, Jin-Kwan;Kim, Min-Ki;Hwang, Yong-Seok;Yoon, Young-Bin
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.83-88
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    • 2007
  • The spray characteristics and liquid column penetration of steady and pulsed injection measurements have been experimentally studied using high speed camera in liquid jets injected into subsonic crossflow. The objectives of this research are to comparison the spray characteristics of steady injection with pulsed injection. Moreover. the effects of frequency are also studied. As the result, This research has been showed that pulsed injection has different penetration compared with steady injection.

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Effect of Pitch Angle Variations On Performance Of Pod Type Waterjet (로터 피치각 변화에 따른 Pod형 워터제트 성능비교)

  • Kim J. H.;Park W. G.;Chun H. H.;Kim M. C.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2005.04a
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    • pp.30-34
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    • 2005
  • 고속 선박을 추진하는 한 방법으로 널리 사용되는 물분사 추진은 물을 내부 덕트로 빨아들여 임펠러로 물을 가속시켜 노즐을 통해 분사시킴으로써 입출구의 운동량차이에 의해 추력을 얻는 추진장치이다. 선박의 목적에 따라 사용되는 다양한 형태의 물분사 추진기의 개발을 위하여 모형실험을 통하여 그 성능을 검증하는 부분에서 로터의 피치각 변화에 따른 추진기의 성능 실험을 하는 것은 많은 비용과 시간이 따른다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 추진기 내부의 유동장을 4가지 피치각에 따라 추진력을 3차원 비압축성 Navier-Stokes 방정식을 이용하여 해석하였다. 로터의 회전을 고려하여 슬라이딩 다중 격자기법을 적용하였고 추력계수, 토크계수, 그리고 모멘텀을 해석 결과와 비교 분석을 통하여 추진기의 성능과 효율을 추정하였다.

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Navier-Stokes Computations of Supersonic Flow over Missile Afterbodies Containing a Centered Propulsive Jet (Navier-Stokes 방정식을 이용한 초음속 제트 추진 비행체 후방의 유동해석)

  • 윤병국;정명균
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.2
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    • pp.356-368
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    • 1992
  • The strongly interactive flow field near a missile afterbody containing a centered exhaust jet is numerically investigated. The thin shear layer and full formulation of compressible, Reynolds I averaged Navier-Stokes equations are solved. A time-dependent implicit numericals algorithm is used to obtain solution for a variety of flow conditions. Turbulence closure is implemented by the Baldwin-Lomax algebraic eddy viscosity model. An adaptive grid technique is adopted to resolve flow regimes with large gradients and to improve the accuracy and efficiency of the computation, Numerical results show good agreemement with experimental data in all regimes.