전북대학교에서 구축한 플라즈마 풍동에서 0.4 MW 급 아크히터로부터 나오는 초음속 플라즈마에 대해, Gradon gage 열유속 탐침 및 엔탈피 탐침 측정실험을 수행하고 그 결과를 비교하였다. 측정 실험은 0.35 MW의 출력과 30 Torr 의 쳄버압력 조건하에서 마하 수 3의 초음속 노즐을 장착하여 수행되었으며, 그 결과 노즐로부터 145 mm 떨어지 지점에서, 7.62 MW/㎡ 열 유속과 16.12 MJ/kg의 비엔탈피를 측정하였다. 또한, 열 유속 및 비엔탈피 측정값 들이 초음속 플라즈마 충격파와 탐침 첨두부 사이에 형성되는 열경계층 유동에 의해 결정되는 것임을 감안하여, 경계층 방정식으로부터 유동된 간단한 비엔탈피-열유속 관계식으로부터, 발생된 플라즈마 유동의 마하 수를 예측하였다. 이들 결과로부터, 구축된 플라즈마 아크 히터 및 풍동시설은, 출력 증대와 쳄버 압력 강하를 통해, 더 높은 비엔탈피와 마하수를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.
Stationary heat flux (Gardon gage) and enthalpy probe measurements were carried out to characterize the supersonic plasma flow of 0.4 MW class plasma wind tunnel constructed at CBNU. For this purpose, supersonic plasma was generated by arc heater equipped with Laval nozzle of Ma=3 at the operation conditions of 0.35 MW and 30 Torr. From the measurement experiments, we can obtain the heat flux of 7.62 MW/㎡ and the specific enthalpy of 16.12 MJ/kg at the position of z=135 mm from the nozzle. In addition, Mach number of the supersonic plasma flow was also estimated using a simple relationship between the heat flux and specific enthalpy, which is based on the boundary layer theory, and then, it is expected that higher Mach number and specific enthalpy can be achieved at higher input power and lower chamber pressure.