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NTIS 바로가기한국가시화정보학회지= Journal of the Korean society of visualization, v.9 no.2, 2011년, pp.27 - 33
신정환 (한국항공대학교 대학원) , 이인철 (한국항공대학교 대학원) , 구자예 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부) , 김희동 (국립안동대학교 기계공학과)
Supersonic liquid jet discharged from a nozzle has been investigated by using a ballistic range which is composed of high-pressure tube, pump tube, launch tube and liquid storage nozzle. High-speed Schlieren optical method was used to visualize the supersonic liquid jet flow field containing shock w...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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초음속 액체 제트 분사 기술은 어떤 연소 효율에 이점을 주는가? | 초음속 액체 제트 분사 기술은 1950년대에 Bowden & Brunton이 고속항공기에 강하게 충돌하는 빗물에 의한 고체 표면의 삭마 및 변형을 초래하는 액체 침식 과정 분석 연구를 시작으로 발전되었으며, 현재 재료의 세척 및 절단 등에 물리적 현상들이 적용될 수 있다(1). 또한 고성능 직접 분사 방식 디젤 엔진(common rail direct injection diesel engine)의 연소 효율에 상당한 이점을 줄 수 있다. 액체 제트는 초음속의 상태로 분사되기 때문에 전방에 충격파를 수반하며, 이러한 충격파의 영향으로 온도, 전단력, 항력 등의 변화를 겪는다. | |
초음속 상태로 액체를 분사시키기 위해 필요한 것은? | 초음속 상태로 액체를 분사시키기 위해서는 높은 압력의 가압원이 필요하다. 일반적으로 산업용으로 사용되고 있는 사판식 유압펌프와 증압기는 액체 제트를 6000 bar의 압력으로 분사할 수 있지만 강한 충돌의 운동에너지를 제공하는 Ballistic Range의 일종인 2단식 경가스총(two-stage light gas gun)을 사용하면 10,000 bar 이상의 압력으로 분사가 가능하다. | |
사판식 유압펌프와 증압기의 특징은? | 초음속 상태로 액체를 분사시키기 위해서는 높은 압력의 가압원이 필요하다. 일반적으로 산업용으로 사용되고 있는 사판식 유압펌프와 증압기는 액체 제트를 6000 bar의 압력으로 분사할 수 있지만 강한 충돌의 운동에너지를 제공하는 Ballistic Range의 일종인 2단식 경가스총(two-stage light gas gun)을 사용하면 10,000 bar 이상의 압력으로 분사가 가능하다. 보통 2단식 경가스총은 발사관으로부터 발사체(projectile)를 초고속으로 발사시킨 후 비행 상태에서의 공기 역학적 특성과 정지된 표적에 충돌시켜 고속 충돌 파괴현상을 연구할 수 있다(3). |
F. P. Bowden and J. H. Brunton, 1958, "Damage to solids by liquid impact at supersonic speeds," Nature, vol. 181, no. 4613, pp. 873-875.
K. Pianthong, K. Takayama, B.E. Milton, M. Behnia, 2005, "Multiple pulsed hypersonic liquid disel fuel jets driven by projectile impact," Shock Waves, Digital Object Identifier (DOI) 10.1007/s00193-004-0237-2.
Charters, A. C., 1995, "Development of the high velocity gas dynamics guns, Intl. Jour. Impact engineering," Vol. 17, pp. 181-203.
강현구, 2007, "Ballistic Range Simulator에 관한 실험적 연구," 국립안동대학교 석사학위논문.
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