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연료의 비등이 오리피스 인젝터의 분사에 미치는 영향 연구
김일두(Ildoo Kim),이형주(Hyung Ju Lee),최호진(Hojin Choi),황기영(Ki-Young Hwang) 한국추진공학회 2013 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2013 No.5
본 연구는 고온으로 가열된 연료를 오리피스 인젝터를 통해 분사하여 그 특성을 연구하는 실험적 연구이다. 크기가 다른 오리피스 인젝터 3종을 이용하여 3, 5, 10 bar의 분사압력을 가할 때 온도범위 50 ~ 270 ℃에서 유량계수(Cd)를 측정하였다. 측정된 유량계수는 무차원화된 고온연료의 증기압의 함수로 도시되었으며, 인젝터의 크기가 작을 때는 분사압력과 무관한 일정한 값을 가진다. An experimental study is conducted to study fuel injection characteristics through plain orifice injectors when the fuel is heated to the temperature higher than its boiling point. We pressurized the fuel at 3, 5 and 10 bar and measured the fuel discharge coefficient(Cd) through three different-sized plain orifice injectors, at 50 ~ 270 ℃. Our measurement of Cd is plotted against the cavitation number, and is independent of the applied pressure for small injectors.
김일두(Ildoo Kim),윤현걸(Hyun-Gull Yoon),임진식(JinShik Lim) 한국추진공학회 2011 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11
엔진 시험과정에서 데이터는 시계열 형태로 수집된다. 보통 그러한 시계열들의 섭동보다는 시간평균에 더 관심을 가진다. 본 논문에서는 공기 흡입식 엔진의 시험에서 측정된 압력과 유량 데이터의 섭동에 시계열의 복잡성의 척도로 제안된 개념인 multiscale sample entropy라는 분석법을 적용해본다. 분석 결과, 서로 다른 물리량은 각각의 시간척도에서 다른 복잡성을 가진다는 것을 보였고, 이를 잘 이용하면 엔진 시험의 성패 여부를 즉각적으로 알려주는 도구를 만들 수 있을 것이다. In an engine test, data are collected in a form of a time series. Usually only the time average of a time series is interesting to engineers while its stochastic fluctuation is being ignored. In this paper, we collect pressure and fuel flux data from an air-breathing engine test and analyze their fluctuations using the multiscale sample entropy analysis, which is suggested as a measure of the complexity of a time series. It is shown that different physical quantities indeed have different complexities at each timescales, suggesting a possibility of an instantaneous tool which evaluates the engine test.
김일두(Ildoo Kim),진유인(Yuin Jin),이형주(Hyung Ju Lee),황기영(Ki-Young Hwang),최호진(Hojin Choi) 한국추진공학회 2014 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.5
극초음속 비행체에 있어, 극심한 공력가열 문제의 해결방안으로서 연료를 이용한 능동 냉각의 선택은 사용 연료의 임계온도 이상으로의 상승과 동시에 연소실로의 고압 분사 조건에 의해 기체 혹은 초임계 상태로 분사가 이루어지게 된다. 본 연구에서는 연료를 초임계 상태로 가열하고 오리피스 인젝터를 통해 분사하면서 초고온과 초임계 상태에서의 연료분사 특성을 유량계수와 캐비테이션 수를 이용하여 분석하였다. 비등점 근처의 고온조건까지는 시험방법 변경에도 불구하고 온도에 따른 유량계수와 캐비테이션 수에 따른 유량계수의 변화가 이전 연구결과와 거의 동일한 결과를 보였다. 비등점을 훨씬 상회하는 초고온 조건과 온도와 압력이 임계조건을 넘어서는 초임계조건까지도 기존 시험 결과에서의 변화추이를 크게 벗어나지 않아, 초임계 상태 연료분사와 기체상태 연료분사는 유량계수 관점에서 특별히 구분되지 않음을 확인하였다. A hypersonic aviation vehicle is suffered by the aerodynamics heating. This results the increase of the fuel temperature above the boiling temperature and sometimes above the critical temperature with increased injection pressure for efficient injection into combustor. In this study, we experimentally studied the injection characteristics of a plain orifice injector near the critical point. It followed well the trend between flow coefficient and fuel temperature or cavitation number that was obtained from previous researches, although testing method was changed and testing condition was extended.