• 제목/요약/키워드: 환형 초음속 이젝터

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주유동 기체의 물리적 특성이 환형 분사 초음속 이젝터의 성능에 미치는 영향 (The effects of primary gas physical properties on the performance of annular injection type supersonic ejector)

  • 진정근;김세훈;박근홍;권세진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권12호
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    • pp.68-75
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    • 2005
  • 주유동 기체의 물리적 특성이 초음속 이젝터 성능에 미치는 영향에 관한 연구를 수행하였다. 기체의 분자량과 정압 비열 변화에 따른 성능 변화에 관한 연구는 축대칭 환형 분사 초음속 이젝터를 사용하였다. 주유동 기체로는 공기, $CO_{2}$, Ar, $C_{3}H_{8}$, $CCl_{2}F_{2}$를 사용하였다. 주유동 기체의 분자량과 정압 비열이 증가함에 따라 일정 주유동 압력에 대한 부유동 압력은 증가하였고 이러한 경향은 몰비열이나 비열비의 형태로 통합되어 확인되었다.

깔때기 경사충격파를 고려한 환형 분사 초음속 이젝터 이론해석 (Theoretical Analysis of Annular Injection Supersonic Ejector with a Simple Funnel Shock Wave Model)

  • 김세훈;권세진
    • 한국추진공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.23-29
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    • 2006
  • 환형 분사 초음속 이젝터에서는 초음속의 주유동이 벽면을 타고 분사되므로 주유동 노즐 출구(혼합 챔버 입구)에서 혼합챔버의 수축각에 의한 깔때기(funnel) 모양의 경사충격파가 발생한다. 본 연구에서는 이차원(Wedge) 경사충격파와 원뿔(Cone) 경사충격파를 이용하여 간단한 깔때기 경사충격파 모델링(Modeling)을 수행하였다. 이러한 모델링을 이용하여 기존의 이차원 경사충격파를 이용한 이론해석 보다 부유동 압력을 보다 정확히 예측할 수 있었다. 같은 해석 방법을 이용하여 유량비에 대한 초음속 이젝터의 압축비와 단열 효율을 얻을 수 있었다.

패브리-초킹을 이용한 환형분사 초음속 이젝터 부유동 압력 예측 (Estimation of Secondary Flow Pressure of an Annular Injection Type Supersonic Ejector Using Fabri-Choking)

  • 김세훈;진정근;권세진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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    • pp.405-408
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    • 2005
  • 혼합챔버 내에서 패브리-초킹(Fabri-chocking)이 발생한다는 가정을 이용하여 이차목을 갖는 환형분사 초음속 이젝터의 이론 해석을 수행하였다. 부유동 압력을 예측하기 위해 혼합챔버 입구에서 패브리-초킹면 사이를 비혼합이론(non-mixing theory)을 이용하여 계산하였다. 혼합챔버의 수축각에 의해 발생하는 깔때기 모양의 경사충격파를 이차원 경사충격파로 모사하였고, 패브리-초킹면의 주유동에만 영향을 미친다고 가정하였다. 그 결과 혼합챔버의 수축각이 4도보다 작은 조건에서 실험값을 잘 예측하는 것을 확인하였다.

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패브리 초킹을 이용한 환형분사 초음속 이젝터의 부유동 압력 예측 (Estimation of Secondary Flow Pressure of an Annular-Injection-Type Supersonic Ejector Using Fabri Choking)

  • 김세훈;권세진
    • 한국추진공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.61-66
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    • 2005
  • 혼합챔버 내에서 패브리 초킹(Fabri choking)이 발생한다는 가정을 이용하여 이차목을 갖는 환형분사 초음속 이젝터의 이론 해석을 수행하였다. 부유동 압력을 예측하기 위해 혼합챔버 입구에서 패브리 초킹면 사이를 비혼합 이론(non mixing theory)을 이용하여 계산하였다. 혼합챔버의 수축각에 의해 발생하는 깔때기 모양의 경사충격파를 이차원 경사충격파로 모사하였고, 패브리 초킹면의 주유동에만 영향을 미친다고 가정하였다. 또한 패브리 초킹면의 주유동 압력과 부유동 압력이 같다는 물리적인 제한조건을 사용하였다. 그 결과 혼합챔버의 수축각이 4도보다 작은 조건에서 실험값을 잘 예측하는 것을 확인하였다.

이차목을 갖는 환형 분사 초음속 이젝터 이론 해석 (Theoretical Analysis of an Annular Injection Supersonic Ejector Equipped with a Second-Throat)

  • 김세훈;진정근;권세진
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권12호
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    • pp.1285-1290
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    • 2005
  • A theoretical analysis of an annular injection supersonic ejector equipped with a second-throat was developed under the assumption that the secondary flow is choked aerodynamically by interaction with primary flow in the mixing chamber. The predicted secondary flow pressure agrees reasonably well with the measurements. Using the analysis, the compression ratio, the secondary flow Mach number, and the location of the choking point were presented in terms of entrainment ratio.

화학레이저 구동용 이젝터 시스템 개발 (II) - 이차목 형태의 환형 초음속 이젝터 최적 설계 - (Development of an Ejector System for Operation of Chemical Lasers (II) - Optimal Design of the Second-Throat Type Annular Supersonic Ejector -)

  • 김세훈;진정근;권세진
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권10호
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    • pp.1231-1237
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    • 2004
  • Determination of geometric design parameters of a second-throat type annual supersonic ejector is described. Tested geometric parameters were primary nozzle area ratio, cross-sectional area of second-throat, L/D ratio of second-throat and primary flow injection angle. Varying these four geometric parameters, we build a test matrix made of 81 test conditions, and experimental apparatus was fabricated to accommodate them. For each test condition, the stagnation pressure of primary flow and the static pressure of the secondary flow were measured simultaneously along with their transition to steady operation and finally to unstarting condition. Comparing the performance curve of every case focused on starting pressure, the unstarting pressure and the minimum secondary pressure, we could derive correlations that the parameters have on the performance of the ejector and presented the optimal design method of the ejector. Additional experiments were carried out to find effects of temperature and mass flow rate of the secondary flow.

축대칭 환형 분사식 이젝터 제트 유동 특성의 수치적 연구 (A NUMERICAL STUDIES ON THE FLOW PROPERTIES OF AXI-SYMMETRIC ANNULAR BELL TYPE EJECTOR-JETS)

  • 박근홍;권세진
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2006년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.185-188
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    • 2006
  • An investigation of the ejector-jets focusing on its flow properties was carried out by varying the geometric parameters. The area ratio of the primary nozzle, AR that was tested in the present measurement was 2.17 and 3.18, while the ratio of the length to the diameter of the duct downstream the primary nozzle inlet, L/D had values of 3.41, 6.82, and 10.23. For the frame work of flow characteristics, the wall pressures distribution of ejector-jet was investigated by experiment for basic study of ejector-jet performance. In result, terminal shock location and existence of series of oblique shocks are recognized. In this study, CFD analysis was conducted at the same time. And as a result of comparison experiment data with CFD analysis, the physical phenomena of ejector-jets were estimated.

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축대칭 환형 이젝터 제트의 내부 유동과 추력특성 (INTERNAL FLOW PROPERTIES AND THRUST CHARACTERISTICS OF AXI-SYMMETRIC ANNULAR BELL TYPE EJECTOR-JET)

  • 박근홍;권세진
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.46-52
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    • 2007
  • An experimental and numerical investigation of the ejector-jets focusing on its geometric parameters that effect on thrust performance was carried out. The area ratio of the primary nozzle that was tested in the present study was 2.17 and 3.18, while the ratio of the length to the diameter of the duct downstream the primary nozzle inlet had values of 3.41, 6.82, and 10.23. Internal flow properties of ejector-jet were estimated by comparison experiment data and CFD analysis for basic study of ejector-jet thrust performance. For examination of thrust performance, the thrust ratios increased with increase in L/D. Especially at AR=2.17, the maximum thrust augmentation was 33 percent for the shortest L/D. It is expected that the increase of mixing duct length of ejector-jet will be helpful in a thrust performance by improving mixing efficiency.

축대칭 환형 이젝터 제트의 내부 유동과 추력특성 (INTERNAL FLOW PROPERTIES AND THRUST CHARACTERISTICS OF AXI-SYMMETRIC ANNULAR BELL TYPE EJECTOR-JET)

  • 박근홍;권세진
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2007년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.166-170
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    • 2007
  • An experimental and numerical investigation of the ejector-jets focusing on its geometric parameters that effect on thrust performance was carried out. The area ratio of the primary nozzle that was tested in the present studywas 2.17 and 3.18, while the ratio of the length to the diameter of the duct downstream the primary nozzle inlet had values of 3.41, 6.82, and 10.23. Internal flow properties of ejector-jet were estimated by comparison experiment data and CFD analysis for basic study of ejector-jet thrust performance. For examination of thrust performance, the thrust ratios increased with increase in L/D. Especially at AR=2.17, the maximum thrust augmentation was 34 percent for the shortest L/D. It is expected that the increase of mixing duct length of ejector-jet will be helpful in a thrust performance by improving mixing efficiency.

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