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변종열(Jongryul Byun) 한국추진공학회 2016 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.12
본 연구는 탄화수소 연료를 적용한 이중모드 스크램제트(Dual-Mode Scramjet, DMSJ) 엔진의 모델 연소기에 대한 개념설계 결과에 대한 것이다. 이중모드 스크램제트 엔진에 대한 작동개념과 주요 설계 변수를 파악하고, 공기역학 및 열역학적 이론 기반 전산해석 도구를 사용하여 극초음속 공기흡입구, isolator, 초음속 연소기 및 추진노즐에 대한 개념설계를 수행하였다. 또한 비행 마하수 4에서 6까지 조건을 모사한 지상시험을 위해 설비 노즐과 isolator, 그리고 초음속 연소기를 포함한 시험장치를 설계하였다. 설계된 스크램제트 모델 연소기는 탄화수소 연료인 에틸렌 연료가 적용되고, 공동형 보염기를 가진 연소기이다. 모델 연소기에 대하여 3차원 전산해석을 통해 혼합 및 연소특성을 파악하였다. This study is the results of the conceptual design for a hydrocarbon-fueled dual-model scramjet model combustor. The operating concept and the main design parameters for the dual-mode scramjet engine are investigated, and the conceptual designs for hypersonic air intake, isolator, supersonic combustor, and nozzle were accomplished using the computational analysis tool based on gasdynamics and thermodynamic theories. Also, the test facility including the facility nozzzles, isolator, and supersonic combustor was designed for the experiments simulating flight conditions from Mach 4 to 6. The designed scramjet model combustor has the cavity-based flameholder using ethylene as hydrocarbon fuel. The mixing and combustion characteristics in the model combustor were investigated by 3-dimensional computational fluid dynamics analysis.