$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

본 연구에서는 고온으로 가열된 연료가 다양한 종류의 스월 인젝터를 통해 분사되는 경우 분사 특성의 변화를 실험적으로 확인하였다. 3종의 스월 인젝터로 3 ~ 10 bar의 분사압력을 가하면서 연료온도가 $50{\sim}270^{\circ}C$ 범위에서 변화하는 경우 인젝터의 유량계수(${\alpha}$)를 계측하였다. cavitation number ($K_c$)에 대한 ${\alpha}$ 변화 특성을 확인한 결과 ${\alpha}$ 변동 특성이 오리피스 직경과 스월러 형상에 모두 영향을 받았고, 비등에 의한 연료분사 특성을 스월러 유로와 오리피스 유로 면적비인 AR과 관련지어 살펴 본 결과에서는 AR이 커질수록 비등 영향은 더 지연되고 비등의 영향이 미치기 시작하면 ${\alpha}$ 감소 기울기는 더 큰 것으로 확인되었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

An experimental study was conducted to investigate fuel injection characteristics through swirl injectors when the fuel was heated to very high temperature conditions. Three swirl injectors with different orifice diameters and swirler geometries were used to measure the flow coefficient (${\alp...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는 연료가 끓는점 이상으로 가열되어 스월 인젝터(Swirl Injector)를 통해 분사되는 경우 분사특성이 어떻게 변화하는지를 실험적으로 연구하였다. 특히 인젝터 특성 파라미터 중에서 가장 기본이 되는 유량계수가 연료의 온도에 따라 변화하는 특성을 측정하고 cavitation number를 도입하여 분석함으로써 다양한 종류의 스월 인젝터에 대해 비등에 의한 분사특성 변화를 비교해 보았다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
탄화수소 계열의 액체 연료는 어떤 용도로 사용되어 왔는가? 탄화수소 계열의 액체 연료는 지난 수십년간 항공기 및 유도무기용 공기흡입식 추진기관의주 연료로서 유용하게 사용되어 왔다. 현재 공기흡입식 추진기관에 주로 사용되는 연료로는 원유(crude oil) 기반의 혼합물인 JP-8(또는 Jet A-1)과 유기합성으로 제조된 합성유인 JP-10이 대표적인데, 특히 JP-8은 전세계적으로 가스터빈 항공기용으로 광범위하게 사용되고 있으며, JP-10은 현재 미국의 모든 공기흡입식 유도무기에 적용되고 있다[1].
고속 비행에 의한 동체와 엔진의 극심한 가열문제를 극복하기위해 액체연료를 능동냉각에 사용되는 경우 어떤 현상이 발생하는가? 그런데 이와 같은 극초음속 비행의 난제 중 하나는 고속 비행에 의한 동체와 엔진의 극심한 가열문제로, 이를 극복하기 위하여 현재까지 알려진 가장 효과적인 해결 방법은 탑재된 액체 연료의 흡열반응을 이용한 능동 냉각방식이다[3]. 이와 같이 초고속 비행체에서 액체연료가 능동냉각에 사용되는 경우에는 연료가 가열되어 연료의 온도가 상승하고, 결국 끓는점 이상으로 연료가 가열되면 비등의 영향으로 인젝터를 통한 연료의 분사특성이 완전히 바뀌게 된다. 그러나 현재까지 상변화를 일으키는 고온 연료의 분사특성에 관한 연구는 디젤엔진 인젝터에 대한 연구가 대부분이며[4], 항공 추진기관 분야에서 흡열반응으로 불가피하게 상변화된 연료의 분사특성 변화에 대한 연구는 알려진 결과가 거의 없는 실정이다.
고속 비행에 의한 동체와 엔진의 극심한 가열문제를 극복하기 위한 방법은 무엇인가? 최근 20여년 동안 세계 각국에서는 극초음속 공기흡입식 추진기관 개발기술을 경쟁적으로 연구하였는데, 특히 실용화에 대비하여 탄화수소계열의 액체연료를 이용한 연구가 많이 진행되고 있다[2]. 그런데 이와 같은 극초음속 비행의 난제 중 하나는 고속 비행에 의한 동체와 엔진의 극심한 가열문제로, 이를 극복하기 위하여 현재까지 알려진 가장 효과적인 해결 방법은 탑재된 액체 연료의 흡열반응을 이용한 능동 냉각방식이다[3]. 이와 같이 초고속 비행체에서 액체연료가 능동냉각에 사용되는 경우에는 연료가 가열되어 연료의 온도가 상승하고, 결국 끓는점 이상으로 연료가 가열되면 비등의 영향으로 인젝터를 통한 연료의 분사특성이 완전히 바뀌게 된다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (10)

  1. Edwards, T., "Liquid Fuels and Propellants for Aerospace Propulsion: 1903-2003," Journal of Propulsion and Power, Vol. 19, No. 6, pp. 1089-1107, 2003. 

  2. Van Wie, D.M., D'Alessio, S.M. and White M.E., "Hypersonic Air-breathing Propulsion," Johns Hopkins APL Technology Digest, Vol. 26, No. 4, pp. 430-437, 2005. 

  3. Lee, H.J., Park, J., Kwon, M., and Hwang, K.Y., "Study on a Conceptual Design Process of Fuel Supply Systems for High-Speed Vehicles," 2012 KSASS Fall Conference, pp. 2345-2351, 2012. 

  4. Soteriou, C., Andrews, R., and Smith, M., "Direct Injection Diesel Sprays and the Effect of Cavitation and Dydraulic Flip on Atomization," 1995 SAE International Congress and Exhibition, Detroit, Michigan, Paper No. 950080, 1995. 

  5. Coordinating Research Council, Handbook of Aviation Fuel Properties, 3rd ed., CRC Report No. 635, 2004. 

  6. Lee, H.J., Choi, H., Kim, I., Hwang, K.Y., and Min, S.K., "Injection Characteristics through Orifice Injectors at High Fuel Temperature Conditions," 2013 SASE Spring Conference, pp. 1-6, 2013. 

  7. White, F.M., Fluid Mechanics, 2nd ed., McGraw Hill, 1986. 

  8. Nurick, W.H., "Orifice Cavitation and Its Effect on Spray Mixing," Transactions of the ASME Journal of Fluids Engineering, December, pp. 681-687, 1976. 

  9. Cooper, M. and Shepherd, J.E., "Thermal and Catalytic Cracking of JP-10 for Pulse Detonation Engine Applications," GALCIT Report FM 2002.002, Caltech, December, 2002. 

  10. Kim, I., Lee, H.J., Choi, H., and Hwang, K.Y., "A Study on the Effect of Fuel Boiling on Injection Characteristics through Orifice Injectors," 2013 KSPE Spring Conference, pp. 795-801, 2013. 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로