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극저온 유체의 공동 발생에 의한 오리피스 후류의 유동 불안정
Flow instability of cryogenic fluid in the downstream of orifice 원문보기

한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.36 no.7, 2008년, pp.695 - 702  

이세영 (건국대학교 항공우주공학과) ,  이창진 (건국대학교 항공우주공학과)

초록
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액체 로켓 엔진의 연료 공급 시스템은 다양한 원인으로 인해 유동 불안정이 발생한다. 특히 연료 공급 시스템에서 발생하는 공동 현상은 공동의 생성과 소멸로 인해 후류 쪽의 압력 및 유량의 진동을 유발하게 된다. 액체 로켓은 주 추진제로 극저온 유체를 사용하게 되는데, 극저온 유체는 온도에 민감한 성질을 갖고 있기 때문에 공동 현상의 해석에 있어 온도 변화에 대한 효과를 반드시 고려해주어야 한다. 본 연구에서는 Shyy등이 제안한 “MUSHY IDM"모델을 이용하여 극저온 유체에서 발생하는 공동 현상을 모사하였다. 이를 바탕으로 오리피스에서 발생하는 공동 현상이 유동 불안정에 어떠한 영향을 미치는 지와 오리피스 형상 변화가 후류 유동의 불안정에 끼치는 영향을 연구하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Flow instability in the rocket turbo pump systems can be caused by various elements such as valve, orifice and venturi and etc. The formation of cavitation specially in the propellant feeding system can trigger the mass flow and pressure oscillation due to cyclic formation and depletion of cavitatio...

주제어

#극저온 유체   #공동 현상   #오리피스   #유동 불안정  

참고문헌 (10)

  1. 조원국, 정영석, "캐비테이션 벤튜리의 유량 특성 해석", 유체기계 연구개발 발표회 논문집, pp. 318-324, 부경대 용담캠퍼스, 2000 

  2. T. Tokumasa, Y. Sekino, K. Kamijo, "A new modeling of sheet cavitation considering the thermodynamic effects", 5th International Symposium on Cavitation, Osaka, Japan, November 1-4, 2003 

  3. Y. Utturkar, J. Wu, G. Wang, and W. Shyy, "Recent Progress in modeling of cryogenic cavitation for liquid rocket propulsion", Aerospace Sciences, vol.41, pp. 558-608, 2005 

    상세보기 crossref

  4. A. K. Singhal, M. M. Athavale, H. Li, and Y. Jiang, "Mathematical basis and validation of the full cavitation model", in ECCOMAS, European Congress on Computational Methods in Applied Science and Engineering, 2004 

  5. C. L. Merkle, J. Feng, and Blueow PEO, "Computational Modeling of dynamics of sheet cavitation", Proceedings of the 3rd international symposium on cavitation, Grenoble, France, 1998 

  6. R. F. Kunz, D. A. Boger, D. R. Stinebring, T. S. Chyczewski and H. J. Gibeling, "A Preconditioned Navier-Stokes Method for Two-Phase Flows with Application to Cavitation Prediction", AIAA-99-3329, 1999 

  7. C. L. Yaws, "Chemical Properties Handbook", McGraw-Hill, 1999 

  8. 이세영, 박수형, 이창진 ˝수중익 주위의 2차원 비정상 공동현상의 수치해석˝, 대한 기계학회 논문집 B권, 제 31권 제 8호, pp. 653-662, 2007 

    원문보기 상세보기 crossref

  9. M. Oike, T. Tokumasu, and K. Kamijo, "Observation of helium two-phase flow in a pipe", CAV2001, 2001 

  10. V. Ahuja, A. Hosangadi, and P.A. Cavallo, "Analyses of Transient events in Complex Valve and Feed Systems," 41st AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit, Tucson, 2005 

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