• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.81-86
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• 2007

스크램제트의 연소실 내부로 유입되는 공기의 속도는 초음속으로 체류 시간은 수 ms로 매우 짧다. 이 짧은 시간 안에 연료분사, 공기-연료 혼합, 연소과정이 모두 이루어져야 한다. 공기와 연료의 혼합을 증대하는 방법은 여러 가지가 제시되었다. 이중 자유류 마하수 2.5의 단일분사 방법에서의 cavity를 이용한 혼합증대 특성을 알아보기 위해 수치해석을 수행하였다. 사용된 코드는 동일조건의 실험결과와 비교하여 검증하였고 이를 통해 Cavity에 의한 혼합증대 특성을 확인할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권6호
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• pp.16-27
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• 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.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2001년도 제16회 학술발표회 논문초록집
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• pp.35-38
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• 2001

차세대 추진 기관으로 연구되고 있는 스크램제트 엔진의 열역학적 특성들을 검토하였다. 유동이 엔진을 통과하면서 연소에 의해 전압력이 손실되고 노즐 출구 마하수가 감소하지만, 고온 연소 가스가 배출되기 때문에 실질적인 속도는 증가하게 되고 추력이 발생한다. 초음속 연소를 모사하기 위해 blowdown 형태의 초음속 연소 풍동 설계를 위한 개념 설계가 이루어졌다. 초음속 풍동 시험부에서 마하 2.5의 속도를 유지하기 위한 작동 압력과 질유량이 계산되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.111-116
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• 2004

An experiment was carried out to confirm the validity of time series evaluation of supersonic mixing condition by using catalytic reaction on a platinum wire. Geseous hydrogen was injected parallel to supersonic freestream (M$\infty$ $\approx$ 1.81) from a slit injector, which was located at backward facing step. Time series condition of supersonic mixing was evaluated by using W-type probe which has a platinum wire and reference wire (nickel wire). The evaluation was by simultaneously measuring each electric circuit which kept the temperature of wire constant. Investigations were also conducted for helium, air and no secondary injectant cases to compare with the hydrogen injectant case. The results indicated that it was possible to measure the time series behavior of air and hydrogen supersonic mixing layer or coherent motion of turbulence by using this evaluation.

• 한국분무공학회지
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• 제26권4호
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• pp.171-181
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• 2021

This study presents a prediction methodology of thermodynamic properties by using RK-PR Equation of State in a wide range of temperature and pressure conditions including both sub-critical and super-critical regions, in order to obtain thermophysical properties for hydrocarbon aviation fuels and their products resulting from endothermic reactions. The density and the constant pressure specific heat are predicted in the temperature range from 300 to 1000 K and the pressure from 0.1 to 5.0 MPa, which includes all of the liquid and gas phases and the super-critical region of three representative hydrocarbon fuels, and then compared with those data obtained from the NIST database. Results show that the averaged relative deviations of both predicted density and constant pressure specific heat are below 5% in the specified temperature and pressure conditions, and the major sources of the errors are observed near the saturation line and the critical point of each fuel.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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• pp.703-712
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• 2004

A variant of the magnetoplasma jet engine (magjet) is here proposed for airbreathing flight in the hypersonic regime. As shown in Figure 1, the engine consists of two distinct ducts: the high-speed duct, in which power is added electromagnetically to the incoming air by a momentum addition device, and the fuel cell duct in which the flow stagnation temperature is reduced by extracting energy through the use of a magnetoplas-madynamic (MPD) generator. The power generated is then used to accelerate the flow exiting the fuel cells with a fraction bypassed to the high-speed duct. The analysis is performed using a quasi one-dimensional model neglecting the Hall and ion slip effects, and fix-ing the fuel cell efficiency to 0.6. Results obtained show that the specific impulse of the magjet is at least equal to and up to 3 times the one of a turbojet, ram-jet, or scramjet in their respective flight Mach number range. Should the air stagnation temperature in the fuel cell compartment not exceed 5 times the incoming air static temperature, the maximal flight Mach number possible would vary between 6.5 and 15 for a magnitude of the ratio between the Joule heating and the work interaction in the MPD generator varied between 0.25 and 0.01, respectively. Increasing the mass flow rate ratio between the high speed and fuel cell ducts from 0.2 to 20 increases the engine efficiency by as much as 3 times in the lower supersonic range, while resulting in a less than 10% increase for a flight Mach number exceeding 8.

• 한국추진공학회지
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• 제10권1호
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• pp.72-86
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• 2006

램제트 추진기술에 대한 최근 개발동향과 필요 주요기술을 분석하였다. 통합 부스터의 장점을 극대화하면서 부스터의 총역적을 다양하게 조정하는 기술, 램제트 연소실의 길이는 최소화하면서 화염을 안정시키는 기술, 비행 운용범위를 다양하도록 하는 가변노즐 기술, 장시간 작동을 가능하게 하는 열차폐 기술 등이 소개/분석되었다. 여러 나라에서 다양한 램제트 추진기술을 개발해왔으며, 원초적 기술은 어느 정도 성숙되었으며, 군사적 응용과 복합사이클을 사용하는 민수용으로의 적용이 확대되고 있는 추세이다. 보다 효과적으로 다양한 발사 프랫폼에 공통으로 적용 가능한 다용도 램제트 기술 개발을 위하여 최근에 여러 유도탄(미국의 JSSAM, 러시아의 Yakhont)들이 연구되었으며, 이는 기술 신뢰도 향상 및 개발경비 절감을 높일 수 있다는 기대로 도전적 연구가 진행되고 있다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.235-240
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• 2010

분출냉각은 높은 압력과 온도의 가혹한 환경에서 운용되는 액체로켓과 공기흡입식 엔진을 위한 가장 효과적인 냉각방법이다. 연소기 라이너와 터빈 베인은 다공질 벽면을 통과하는 냉각재(공기 또는 연료) 뿐만 아니라 차단막으로 작용하는 공기에 의해 냉각된다. 그러나 이의 실용화는 유용한 다공질 재료의 제한에 의해 방해를 받아왔다. 벽면 내에서 내부 열전달을 증가시키는 보다 현실적인 방법을 찾는 노력을 통해 Lamilloy$^{(R)}$ 및 Transply$^{(R)}$와 같은 다층 기공 구조물을 개발하게 되었다. 본 논문은 액체로켓, 가스터빈 및 스크램제트의 추진기관 적용을 위한 분출냉각의 최근 연구동향을 고찰하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권4호
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• pp.69-75
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• 2003

본 논문에서는 이상적인 추력 방정식을 이용하여 초음속 연소기의 국부 추력을 계산하였다. 측정압력으로부터 추력을 결정하는 방법을 마하수 2.5의 초음속 연소기에 적용하였다. 추력계산을 위해서 미시간대학에서 실험한 압력측정치를 사용하였다. 초음속 연소기 내부의 국부추력을 계산하여 연소와 쐐기의 존재가 연소기 상류 부문의 추력에 많은 영향을 주었음을 발견하였다. 측정된 압력으로부터 추력을 계산하는 방법은 특히 고가의 추력특정 장치가 없는 경우에도 사용이 가능한 간단하고 실용적인 방법이 될 수 있을 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권10호
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• pp.61-70
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• 2006

마하 4 비행 조건에서 작동하는 고성능 램제트와 듀얼모드 스크램제트 엔진의 초음속 공기 흡입구 모델을 설계하였다. 배압, 받음각, 요각 등 비행 변수의 변화에 따른 내부 유동 특성을 파악하기 위하여 규슈대학교의 불어내기식 초음속 풍동을 이용한 실험을 수행하였다. 유동 가시화를 위하여 쉴리렌 기법, 오일 가시화 기법을 이용하였으며, 정량적 성능 분석을 위하여 표면 압력 및 전압력을 측정하였다. 실험의 결과는 전산 유체 해석과 비교하였다. 본 연구는 기본적이지만 찾기 힘든 고 마하수 초음속 공기 흡입구 유동의 실험 결과를 제시한다.