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저자정보
최일성 (Korea Advanced Institute of Science and Technology) 양성모 (Korea Advanced Institute of Science and Technology) 신동하 (Korea Advanced Institute of Science and Technology) 이현석 (Korea Advanced Institute of Science and Technology) 박상하 (Korea Advanced Institute of Science and Technology) 박기수 (Korea Advanced Institute of Science and Technology)
저널정보
한국항공우주학회 한국항공우주학회지 한국항공우주학회지 제51권 제10호
발행연도
2023.10
수록면
677 - 684 (8page)
DOI
10.5139/JKSAS.2023.51.10.677

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본 연구에서는 열 보호 시스템 성능 평가를 위한 소형 고온 아크-제트 풍동 장비(30 kW급)를 구축하였고 성능 평가를 위해 유동 특성 측정 및 분석을 수행하였다. 구축된 소형 아크-제트 장비는 휼스형(Huels-type)아크 발생기를 이용하였고, 노즐 출구 직경 28 mm의 초음속 노즐로 구축되었다. 본 장비의 유동 특성 측정 실험은 시험 기체인 질소의 질량유량 1.03 g/s, 공급 전류 85 A 조건 하에 수행되었으며, 아크 기둥의 압력과 직경 10 mm의 원기둥 형상의 피토관과 가든 게이지를 이용하여 피토 압력과 정체점 열유속을 측정하였다. 본 유동 특성 측정 실험에서 아크 기둥 압력, 피토 압력과 열유속은 각각 32.6 kPa, 4.39 kPa, 1.99 MW/m²로 측정되었다. 본 측정 데이터로부터 예측된 질량평균 엔탈피와 중심부 엔탈피는 각각 3.22 MJ/kg과 10.9 MJ/kg로 나타났으며, 노즐 출구 유동은 250 Pa, 920 K의 정압력과 온도를 갖는 마하 3.7 유동으로 예측되었다. 본 소형 장비의 성능 예측 결과를 해외 대형 아크-제트 풍동 장비들의 운용 범위와 비교를 통해 본 장비를 이용하여 대형 장비의 시험 가능 영역의 일부를 모사할 수 있음을 확인하였다.
#Arc-Jet Wind Tunnel(아크-제트 풍동) #Compressible Flow(압축성 유동) #Aerothermo-dynamics(공기열역학) #Performance Evaluation(성능평가)

목차

ABSTRACT
초록
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 소형 아크-제트 장비 구성
Ⅲ. 소형 아크-제트 장비 성능 평가 실험 및 성능 예측
Ⅲ. 결론
References

참고문헌 (19)

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Anderson, J. D., Hypersonic and High Temperature Gas Dynamics, 2nd Ed., American Institute of Aeronautics and Astronautics, Virginia, 2003. google schola Bertin, J. J., Hypersonic Aerothermodynamics, 1st Ed., American Institute of Aeronautics and Astronautics, Washington DC, 1993. google schola Calomino, A., Bruce, W., Gage, P., Horn, D., Mastaler, M., Rigali, D., Robey, J., Voss, L., Wahlberg, J. and Williams, C., “Evaluation of the NASA Arc Jet Capabilities to Support Mission Requirements,” NASA/SP-2010-577, 2010. google schola Boulos, M. I., Fauchais, P. L. and Pfender, E., Handbook of Thermal Plasmas, 1st Ed., Springer International Publishing, New York, 2019. google schola Roth, J. R., Industrial Plasma Engineering Volume 1: Principles, 1st Ed., Institute of Physics Publishing, Bristol, 1995. google schola

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