• 한국추진공학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.16-27
• /
• 2020

넓은 비행영역에서 스크램제트 엔진의 운용을 위해, 비행 조건의 변화에도 안정적인 성능을 나타내는 흡입구의 설계가 중요하다. 본 연구에서는 마하수 4~6, 받음각 -6도~6도의 넓은 비행영역에서 안정적인 성능을 얻기 위한 2D 고정형 흡입구의 설계 방법에 대한 연구를 수행하였다. 설계 방법 및 설계 주안점에 대해 제시한 후, 넓은 비행영역에서 높은 전압력 회복율과 유량 포획율을 갖는 흡입구를 설계함에 있어 가장 중요한 설계요소인 초기 압축각도와 비행 마하수 설계점에 따른 성능예측 및 분석을 수행하였다. 분석 결과를 바탕으로 넓은 비행영역에서 안정적인 성능을 나타내기 위한 두 가지 주요 설계요소의 선정기준을 제시하였다.

• 항공우주기술
• /
• 제8권1호
• /
• pp.26-31
• /
• 2009

터보펌프 실매질 시험에 사용하기 위해 제작된 3기의 산화제펌프와 1기의 연료펌프에 대한 단품 수류시험을 실시하였다. 수류시험의 시험 영역(유량비, 캐비테이션 수)은 실매질 시험의 작동 영역을 충분히 포함하였으며, 각 펌프는 설계요구조건을 만족하였다. 시험 결과, 제작된 산화제펌프는 내부 형상에 따라 양정이 약 2% 차이가 났으며 효율 및 흡입성능은 거의 차이가 없었다. 연료펌프의 경우 형상이 같았던 이전 모델과 양정과 효율은 비슷하였으나, 흡입성능은 약간 떨어지는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제6권2호
• /
• pp.65-74
• /
• 2002

전압력 회복율을 최대로 하기 위한 IRR형 램젯 공기 흡입구 초음속 확산부의 최적형상 설계를 수행하였다. 질량유량을 제약조건으로 고려하고 외부램프에서의 두 번째 경사충격파와 카울립 형상, 그리고 흡입구 목의 단면적을 설계변수로 선택하였다. 효율적인 최적화를 위해 설계변수 변환을 통한 개선된 반응면 기법을 사용하였으며 설계반복을 통해 높은 신뢰도의 반응면을 구성할 수 있었다. 최적화 기법으로 유전자 알고리즘을 사용하였으며, 이차원 Euler Code를 사용하여 공력해석을 수행하였다. 배압조건의 적용을 위해 흡입구 목 뒤로 가상의 노즐을 장착하였고 총 20회의 계산으로 종말충격파 이후의 전압력 회복율이 기준형상에 비하여 14% 향상된 초음속 확산부 최적형상을 설계할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.29-41
• /
• 2021

공기 흡입식 극초음속 비행체인 스크램제트의 공력 데이터를 기반으로 하여 꼬리날개 각도와 발생추력을 제어 입력으로 가지는 PID 기반 제어기를 설계했다. 일정한 비행 동압을 가지는 상승궤적과 순항 이후 목표지점을 타격하는 궤적을 기준으로 입력하여 해당 궤적을 추종하는 비행 시뮬레이션을 수행했다. 시뮬레이션 결과에 대해서 초기 상승궤적과 순항 궤적에 대해 비행체 모델에 요구되는 추력을 계산하여 수소 연료 이중 모드 스크램제트 연소기에 요구되는 연료 유량 분석을 위한 연소해석을 진행했다. 본 연구의 연소해석은 독립적으로 개발된 흡입구, 연소기, 노즐, 외부 공력 모델을 통합한 모델에 대해 진행되어 공기 흡입식 극초음속 비행체 통합 설계에 대한 기반을 마련했다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2004년도 춘계 학술대회논문집
• /
• pp.132-138
• /
• 2004

Flush inlet, which has been chosen for modem air vehicles to take advantage of structure compactness and small RCS, gives rise to some aerodynamic problems such as flow separation and distortion due to vortices which deteriorate the performance of both inlet and engine. In this study, pressure recoveries at inlet exit plane were evaluated through numerical analyses of 3D turbulent flow for various inlet shapes and flight conditions. Inlet shape was controlled by changing ramp angle and width of throat, and effects of mass flow rate and angle of attack were investigated.

• 한국유체기계학회 논문집
• /
• 제4권4호
• /
• pp.7-15
• /
• 2001

Flow analysis was carried out for a double-suction centrifugal pump. Impeller-only models and a full pump model were used to simulate the velocity field and the pressure field of the pump. Heads and efficiencies were calculated with flow rates in order to obtain general performance of the pump. The calculation results were compared to the experimental data, and satisfactory results were obtained. Thus, it may be said that the CFD serves as a useful tool for pump designs.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제24권6호
• /
• pp.880-885
• /
• 2000

Flow patterns and steady flow characteristics of an intake 3valve cylinder head are not obviously declared. Thus, in the study, the characteristics and limitation of intake flow coefficient which applied to multi intake valve engine are introduced. The flow coefficient and tumble characteristics are investigated by means of the steady flow test and flow visualization method. As the results, it is found that the intake flow rate is dominated by effective valve open area. In addition, this paper shows that the mass flow rate of intake 3valve engine is greater than that of intake 2valve engine and tumble flow of intake 3valve engine is superior to that of intake 2valve engine.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
• /
• pp.573-577
• /
• 2009

초음속제트 엔진의 동적거동 모사를 수행하고 흡입구에서의 버즈 마진 확보와 추력 제어를 위한 PI 제어 알고리즘을 연구하였다. 먼저 연료유량 제어를 통해 요구추력을 추종하고 노즐 목 면적 제어를 통해 흡입구에서의 버즈마진이 항상 양의 수를 갖도록 흡입구 출구 압력을 조절하였다. 비행 마하 수, 고도, 받음각 변화에 따라 추력제어와 버즈 마진 제어를 위한 비례 게인과 적분 게인을 각각 구하고 시뮬레이션 하였다. 그 결과 비행 마하 수 2.1에서 3.0, 받음각 $0^{\circ}$에서 $10^{\circ}$ 사이의 운용영역에서 제어목표를 만족함을 확인하였다.

• 오토저널
• /
• 제15권2호
• /
• pp.105-111
• /
• 1993

내연기관의 혼합 가스 생성 장치로 흡입되는 공기의 유량을 조절하기 위해 Butterfly 밸브가 사용 된다. 이 밸브는 유량의 제어에는 매우 유용한 반면, 밸브 후면에서의 복잡한 공기의 유동현상[6] 으로 인하여 혼합가스의 생성에 장해적인 요소를 제공하기도 한다. 특히 밸브가 많이 닫힌 상태 에서는 밸브와 관로벽 사이의 간격이 좁아지는 Throttling 현상으로 인하여, 엔진에 고 부하시 흡 입되는 공기의 양이 증가하게 되어, 밸브 주위에서 공기 속도의 급증으로 인하여 유동장의 압축 성 현상을 기대할 수 있다. Throttle의 Choking 현상으로 인하여 공기의 입자는 운동에너지를 잃 게 되고, 궁극적 혼합가스의 생성에 영향을 미쳐 엔진성능의 저하를 초래하게 된다. 본 연구에서 는 실제 엔진(Central Fuel Injection Engine, 5 liters) [1]의 흡인 manifold를 modelling하여, 특히 밸브가 많이 닫힌 상태에서, 밸브 주위에서의 난류 유동의 압축성 현상을 정량적으로 분석해 보았다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제36권4호
• /
• pp.423-429
• /
• 2012

밀러 사이클은 저배기 및 고효율 달성으로 Tier II 규제뿐만 아니라 $CO_2$ 저감을 동시에 달성할 수 있는 기술로 알려져 있다. 그러나 이를 위해서는 충분한 흡입공기량이 확보되어야 하며 흡기계통은 공기저항을 최소화할 수 있는 형상으로 개선되어야 한다. 본 연구에서 흡기계통 설계 및 사이클 해석에 활용하기 위한 기초 자료 확보를 위해 흡기밸브의 유량계수를 측정하였다. 유량계수 측정에는 정상유동장치를 이용하였다. 중속 박용기관에 사용되는 포핏 밸브를 대상으로 실험을 수행한 결과, 흡기밸브 유량계수는 밸브양정의 증가에 따라 약 0.62까지 지속적으로 증가하는 경향이며 행정/보어 비와는 무관한 흡기밸브 고유의 특성이 있음을 확인하였다.