• 제목/요약/키워드: Supersonic Engine

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초음속연소유동의 수치해석연구 (Numerical Simulation of Supersonic Combustion Flows)

  • 정인석;최정열
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2005년도 제31회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.32-39
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    • 2005
  • Recently, renewed interest on the scramjet engine has been demonstrated through the many international activities along the several Asia-Pacific countries. Here, a short review of current activities on supersonic combustion in a scramjet engine will be addressed followed by the discussions on the review of numerical simulation on supersonic combustion phenomena related with scramjet engine combustors and ram accelerator. Emphasis was put on the grid refinement, scheme, unsteadiness and phenomenological differences.

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The interaction between helium flow within supersonic boundary layer and oblique shock waves

  • Kwak, Sang-Hyun;Iwahori, Yoshiki;Igarashi, Sakie;Obata, Sigeo
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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    • pp.75-78
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    • 2004
  • Various jet engines (Turbine engine family and RAM Jet engine) have been developed for high speed aircrafts. but their application to hypersonic flight is restricted by principle problems such as increase of total pressure loss and thermal stress. Therefore, the development of next generation propulsion system for hypersonic aircraft is a very important subject in the aerospace engineering field, SCRAM Jet engine based on a key technology, Supersonic Combustion. is supposed as the best choice for the hypersonic flight. Since Supersonic Combustion requires both rapid ignition and stable flame holding within supersonic air stream, much attention have to be given on the mixing state between air stream and fuel flow. However. the wider diffusion of fuel is expected with less total pressure loss in the supersonic air stream. So. in this study the direction of fuel injection is inclined 30 degree to downstream and the total pressure of jet is controlled for lower penetration height than thickness of boundary layer. Under these flow configuration both streams, fuel and supersonic air stream, would not mix enough. To spread fuel wider into supersonic air an aerodynamic force, baroclinic torque, is adopted. Baroclinic torque is generated by a spatial misalignment between pressure gradient (shock wave plane) and density gradient (mixing layer). A wedge is installed in downstream of injector orifice to induce an oblique shock. The schlieren optical visualization from side transparent wall and the total pressure measurement at exit cross section of combustor estimate how mixing is enhanced by the incidence of shock wave into supersonic boundary layer composed by fuel and air. In this study non-combustionable helium gas is injected with total pressure 0.66㎫ instead of flammable fuel to clarify mixing process. Mach number 1.8. total pressure O.5㎫, total temperature 288K are set up for supersonic air stream.

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초음속 터보제트 엔진 개발 방향 (Development Scheme For A Supersonic Turbo Jet Engine)

  • 최재호;최성만;전승배
    • 한국추진공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.115-121
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    • 2004
  • 본 논문에서는 초음속 터보제트 엔진 관련된 해외 개발기술 동향과 국내 기반기술 및 각 구성품 특징에 대해 조사하고. 초음속 비행체의 성능을 향상시키고 무게를 절감하기 위한 방안을 검토하여 초음속 터보제트 엔진 개발을 위한 방향을 제시하였다.

초음속 항공기에 장착되는 터보팬엔진의 장착성능산정에 관한 연구 (A Study on the Calculation of Turbofan Engine Installed Performance for a Supersonic Aircraft)

  • 김원철;김지현
    • 한국추진공학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.1-7
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    • 2002
  • 항공기 개발초기 단계에서 주어진 항공기 임무요구도를 만족하는 최적 설계에 도달하기 위해서는 많은 엔진/기체 조합형상에 대한 적합성평가가 이루어지게 되며, 이를 위해서는 정확한 엔진장착성능을 산정할 수 있는 기법의 확립이 매우 중요하다. 본 연구에서는 초음속 항공기 개발초기 단계에서 주어진 엔진/기체 형상에 대한 엔진장착성능을 산정할 수 있는 기법을 연구하였다. 이를 위해 추력 -항력 산정 시스템(Thrust minus drag accounting system)에 의거하여 엔진 장착 추력 구성요소를 설정하고 풍동시험결과를 기초로 한 데이터베이스를 활용하여 이들 요소를 산정하였으며, 산정된 엔진 장착성능 결과를 제시하였다.

Condition Monitoring을 이용한 초음속 항공기 엔진의 상태예측에 관한 연구 (A Study on the Prediction of Engine Condition of Supersonic Aircraft by the Condition Monitoring Technique.)

  • 정병학;정동윤
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1996년도 제24회 추계학술대회
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    • pp.176-182
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    • 1996
  • This paper describes an empherical equation which is to predict the engine condition of the supersonic aircraft. The equation, which is a function of running time of engine and engine oil, is derived from the trend analysis of JOAP data. Qualitative analysis is carried out to make up for the weak points in the current JOAP system. Also wear debris collected from the abnormal engine is analyzed by EDS to detect the damaged parts of engine.

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직결형 설비를 이용한 초음속 연소기 연소 시험 (Combustion Test for a Supersonic Combustor Using a Direct-Connected Facility)

  • 양인영;이경재;이양지;이상훈;김형모;박부민
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.1-7
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    • 2018
  • 직결형 초음속 연소기 시험 설비를 사용하여 초음속 연소기에 대한 연소 시험을 수행하였다. 설비는 필요한 유동 조건을 모사할 수 있음을 검증하였다. 시험 조건은 유속 마하 2.0, 온도 $915^{\circ}C$, 압력 496 kPa을 15초 동안 모사할 수 있었다. 연소기 모델은 기체 수소를 연료로 사용하여 연료 당량비 0.12에서 점화 및 화염 유지가 가능함을 검증하였다. 이 유동 조건에서 연소 효율은 71%였으며 초음속 유동이 유지되었다.

비행중 대기 외란을 고려한 초음속 엔진 제어용 모델링 기법 연구 (Dynamic modeling of supersonic engine for control law design considering the air disturbance)

  • 박익수;박정우;탁민제;김선경;김성진;성홍계
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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    • pp.546-549
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    • 2009
  • 제어법칙 설계를 위한 초음속 엔진의 동적 모델링을 수행하였다. 초음속 유동장과 연소 유동장에 대한 적절한 보존 방정식을 이용하여 관심 있는 위치에서의 유동 특성을 관측할 수 있도록 모델을 구성하였고, 제어기 설계 후 대기 외란에 의한 제어 안정성을 평가하기 위하여 비행 중 엔진이 받게 되는 공기의 외란을 모델링하였다. 모델링 결과 CFD에 의해 비교 검토된 성능해석 모델과 정상상태 성능이 매우 일치한 결과를 보였으며 자유흐름의 외란 특성이 엔진 모델과 결합하여 엔진 유동장의 다양한 형태로 표현됨을 확인 하였다.

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초음속 디퓨져 천이현상에 대한 수치적 연구 (Numerical study on the transient of supersonic diffuser)

  • 김종록
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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    • pp.349-352
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    • 2010
  • 초음속 디퓨져의 유동현상 및 천이구간에 대해서 수치적 기법에 의한 분석을 수행하였다. 수치기법으로는 초음속 디퓨져의 내부유동해석을 위하여 2차원 축대칭 Navier-Stokes equation와 $k-{\epsilon}$ 난류모델을 사용하였으며, 액체 로켓엔진의 연소실의 천이 구간의 압력변화에 따라서 디퓨져 내부의 마하수 및 진공 챔버의 온도분포를 비교 검토하였다.

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마모입자 분석기술을 이용한 초음속 항공기 엔진의 상태 예측에 관한 연구 (A Study on the Prediction of Engine Condition of Supersonic Aircraft through the Wear Debris Monitoring Technique)

  • 정병학;정동윤
    • Tribology and Lubricants
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    • 제13권2호
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    • pp.82-88
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    • 1997
  • This paper describes an empirical equation which can be used to predict the engine condition of supersonic aircraft. The equation, which is derived from the trend analysis of JOAP data, represents the concentration of Fe particles in the engine oil. The result of the trend analysis shows that the concentration of Fe particles is a function of running time of engine oil. Meanwhile the slope of Fe concentration is a function of running time of engine. Threfore, the empirical equation was derived as $w=a(t_e).t_o+b$. However, the equation could not enough to diagnose the damaged part of engine quantitatively. To make up for the weak points of the equation, qualitative analysis was carried out. For that purpose wear debris were collected from the abnormal engine and analyzed by EDS to detect the damaged parts of engine.

충격파 터널시험을 통한 스크램제트 엔진의 초음속 연소현상연구 (Investigation of Supersonic Combustion within the Model Scramjet Engine by Shock Tunnel Test)

  • 강상훈;이양지;양수석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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    • pp.307-311
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    • 2008
  • 호주의 T4 충격파 터널을 이용하여 모델스크램제트 엔진의 지상시험을 수행하였다. 시험조건은 마하 7.6 고도 31km로 두었으며 연료유량, 공동보염기, 카울형상 변화에 따른 영향을 고찰하였다. 연료유량에 따라 연소기 내부에서 초음속 연소 또는 열질식 현상이 발생하였으며 공동보염기 및 W자형 카울은 연소반응을 더 활발하게 하는 것으로 나타났다.

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