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유성하(Seongha Yu),조성휘(Seonghwi Jo),김홍집(Hongjip Kim),나재정(Jaejeong Na) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.5
램젯용 이차목 디퓨저의 성능 특성에 대한 수치적 연구를 수행하였다. 이차목 디퓨저의 Pressure Ratio(PR), 그리고 이차목 길이/직경비에 대해 해석하여 비교하였다. PR이 증가함에 따라 박리점이 뒤로 이동하는 것으로 확인되었다. 이차목 길이/직경비가 3.93인 경우는 디퓨저가 시동이 되지 못하고 진공 챔버 압력이 진동하였고, 8인 경우는 디퓨저가 시동되어 고고도 모사를 할 수 있었다. A numerical study has been conducted to investigate performance characteristics of second throat exhaust diffuser(STED) for ramjet with respect to pressure ratio and second throat length-to-diameter ratio of STED. Separation point was moved back by increasing pressure ratio. Diffuser with length-to-diameter ratio of 3.93 did not show stable starting performance. In contrast, the diffuser with length-to-diameter ratio of 8 showed better starting performance.
램 구조물 형상에 따른 이차목 디퓨저의 유동 특성에 관한 수치적 연구
유성하(Seongha Yu),조성휘(Seonghwi Jo),김홍집(Hongjip Kim),고영성(Youngsung Ko),나재정(Jaejeong Na) 한국추진공학회 2017 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.5
본 연구에서는 램 구조물의 각도와 노즐 면적 대비 램 구조물 면적비의 변화에 따른 이차목 디퓨저의 유동 특성에 대한 수치적 연구를 진행하였다. 램 구조물 각도가 증가함에 따라 램 구조물에서 경사 충격파가 강하게 발생하여 모사할 수 있는 고도가 낮아지고 이차목에서의 압력 회복 지점이 뒤로 밀리는 것을 확인하였다. Blockage Ratio가 증가함에 따라 램 구조물 뒤쪽에서 발생하는 재순환 영역이 커지고, 디퓨저 수축부에서 박리가 발생하고, 모사 고도에는 영향이 없다는 것을 확인하였다. A numerical study has been conducted to investigate flow characteristics of STED with ram structure shape. By increasing the attack angle of shock cone, vacuum pressure is increased because of oblique shock at ram structure and separation point moved to the downstream of the second throat. By increasing blockage ratio, expansion wave angle is increased at ram structure while vacuum pressure is constant.
유성하(Seongha Yu),조성휘(Seonghwi Jo),김홍집(Hongjip Kim),고영성(Youngsung Ko),나재정(Jaejeong Na) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.12
본 연구에서는 이젝터 작동압력에 따른 축소형 이젝터의 시동 특성에 대한 수치적 연구를 진행하였다. 이젝터 작동압력 20 bar인 경우, 유동이 이젝터 벽면을 치지 않아서 이젝터 진공실 압력이 정상상태보다 낮은 압력까지 낮아졌다가 회복되고, 압력이 진동하면서 서서히 정상상태에 도달했다. 이젝터 작동압력 30 bar인 경우, 초음속 유동이 이젝터 벽면까지 채워져서 압력이 계속 낮아지다가 정상상태에 도달했다. 이젝터 유동이 벽면까지 채워지지 않는 경우, 압력이 낮아서 정상상태 도달 시간까지 더 걸리기도 하지만, 압력이 진동하는 구간이 안정되어야 하므로 시간이 더 걸린다. A numerical study has been conducted to investigate starting characteristics of sub-scale ejector with respect to ejector operation pressure. In case of 20 bar, ejector chamber pressure decreased under steady state of ejector chamber pressure and then pressure recovered and fluctuated. But ejector chamber pressure continuously decreased to steady state in case of 30 bar. In case that ejector is not filled with supersonic flow, it takes a long time to reach steady state because of pressure fluctuation.
유성하(Seongha Yu),조성휘(Seonghwi Jo),김홍집(Hongjip Kim),김성룡(Seong-Lyong Kim) 한국연소학회 2019 한국연소학회지 Vol.24 No.1
A numerical study has been performed to investigate 1-D steady/unsteady start-up characteristics for liquid rocket engines using SINDA/FLUINT. First, in order to verify the analysis of cryogenic fluid, RL-10 engine having expander cycle is selected as a target of present study. Pressure drop in cooling channels was simulated through orifice devices. Satisfactory agreement has been obtained through the comparison of the numerical analysis and the experimental results. Based on these results, a start-up analysis of RD-8 having staged combustion cycle has been performed. As comparison of the numerical analysis and the experimental results, tendency of start-up characteristics had good agreements. This methodology of present study will be able to be used for the analysis of liquid rocket engines as a future work.
연소가스 물성을 이용한 이차목 디퓨저의 압력비와 램 구조물 형상에 따른 성능 특성에 대한 수치적 연구
유성하(Seongha Yu),조성휘(Seonghwi Jo),김홍집(Hongjip Kim),고영성(Youngsung Ko),나재정(Jaejeong Na) 한국추진공학회 2018 한국추진공학회지 Vol.22 No.5
A numerical study was conducted to investigate the performance characteristics of a STED with various pressure ratios (PRs) and cone shapes. Due to momentum loss, the pressure in vacuum chamber increased with cone angle for a PR of 75. Also, the STED is started between PRs of 36 and 37 in the case of a cone angle of 15° and a blockage ratio (BR) of 15%. The results for various PRs and cone shapes are presented, and the optimal cone shape is found to have a cone angle of between 5~20° and a BR of between 15~40%.