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NTIS 바로가기한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.43 no.8, 2015년, pp.712 - 721
진완성 (Department of Aerospace Engineering, Pusan National University) , 김지훈 (Department of Aerospace Engineering, Pusan National University) , 황원섭 (Department of Aerospace Engineering, Pusan National University) , 김정민 (Department of Aerospace Engineering, Pusan National University) , 최정열 (Department of Aerospace Engineering, Pusan National University)
Pulse Detonation Engine (PDE) has been considered as a future propulsion system for broad range of operation and higher thermal efficiency. Various subsystem technologies have been studied for more than decade to improve the performance of the potential system. New valve systems has been developed f...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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PDE의 작동 사이클에 대해 설명하시오. | PDE의 사이클은 Fig. 1과 같이 먼저 연료와 산화제가 연소실 내부로 주입이 된다. 추진제의 공급이 이루어진 후 튜브에 설치된 점화기를 통해 점화가 이루어지면 화염이 발생하여 PDE 튜브 내부에서 전파가 되면서 데토네이션으로의 천이(DDT)가 진행된다. 데토네이션 파와 연소된 기연 가스가 튜브 외부로 배출되고 난 후 헬륨이나 질소와 같은 비활성 기체를 연소실에 주입시켜 튜브 내부를 환기한다. 이 과정들을 높은 주파수로 안정적으로 반복 작동할 수 있도록 하는 요소 기술이 PDE의 높은 추력을 얻기 위한 중요한 요소라고 할 수 있다. | |
PDE는 어떻게 추력을 얻는가? | PDE는 넓은 작동 범위와 높은 열효율로 인하여 잠재력 있는 미래 추진기관 시스템으로 연구되어왔다. PDE는 기본적으로 원형 튜브에 한쪽 면이 막혀있는 구조로 되어있고, 데토네이션 파를 주기적으로 생성하는 방식으로 추력을 얻는다[1]. 또한 정적 초음속 연소 반응을 이용한 연소 과정으로 인해 Humphrey 사이클과 Brayton 사이클에 비하여 높은 성능을 얻을 수 있다[2]. | |
기존 추기관과 달리 압축기가 필요하지 않는 PDE의 특성 덕분에 어떤 이점을 기대할 수 있는가? | Figure 1에서 알 수 있듯이 PDE는 기존의 추기관들에 존재하는 압축기가 필요하지 않기 때문에 상대적으로 단순한 구조로 이루어져있다. 따라서 엔진 중량 측면에서 이득을 기대할 수 있으며, 데토네이션 자체의 압축 효과로 인하여 높은 추력 대 중량비를 기대할 수 있다. PDE는 적용분야에 따라 다양한 크기로 연구되고 있으며, 여러 가지의 추진제로 단발부터 150Hz 이상의 고주파수까지 다양한 주파수 작동이 연구되었다. |
Nicholls, J. A., Wilkinson, H. R., and Morrison, R. B., "Intermittent Detonation as a Thrust-Producing Mechanism," Jet Propulsion, Vol. 27, No. 5, May, 1957, pp. 534-541.
Bussing, T. R. A., and Pappas, G., "Pulse Detonation Engine Theory and Concepts," Developments in High-Speed-Vehicle Propulsion Systems: Progress on Astronautics and Aeronautics, AIAA, vol. 165, 1996, pp.421-472.
Kim, J,-H., Kim, T.-Y., Jin, W,-S., and Choi, J.-Y., "Research Activities on PGC Propulsion Systems based on PDE", KSAS Journal, Vol. 42, No. 10, October, 2014, pp.858-869.
Matsuoka, K., Yageta, Jun, Nakamichi, T., and Kasahara, J., "Inflow-Driven Valve System for Pulse Detonation Engines," Journal of Propulsion and Power, Vol. 27, No. 3, 2011, pp. 597-607.
Bussing, T.R.A., "A Rotary Valved Multiple Pulse Detonation Engine," AIAA 95-2577, 31st AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit, 1995.
Hinkey, J., Williams, J., Henderson, S., and Bussing, T.R.A., "Rotary-Valved, Multiple-Cycle, Pulse Detonation Engine Experimental Demonstration," AIAA 97-2746, 33rd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit, 1997.
Matsuoka, K., Esumi, M., Ikeguchi, K. B., Kasahara, J., Matsuo, A., and Funaki, I., "Optical and Thrust Measurement of a Pulse Detonation Combustor with a Coaxial Rotary Valve," Combustion and Flame, Vol. 159, 2012, pp.1321-132.
Brophy, C. M., Werner, LT S., and Sinibaldi, J. O., "Performance Characterization of a Valveless Pulse Detonation Engine," AIAA 2003-1344, 41st Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Jan. 2003.
Wang, Z., Yan, C., Fan, W., Zheng, L., and Qiu, H., "Experimental Study of Kerosene/air Valveless Air-Breathing Pulse Detonation Engines," AIAA 2009-1066, 47th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including The New Horizons Forum and Aerospace Exposition, Jan. 2009.
Endo, T., Thermal Spary by Pulsed Detonations," 2013 International Workshop on Detonation for Propulsion (IWDP2013), Jul. 2013.
Schauer, F., "Detonation Initiation and Fuels," AIAA PDE short course material, 2010.
Roy, G. D., Frolov, S. M., Santoro, R. J., and Tsyganov, S. A., Confined Detonations and Pulse Detonation Engines, Semenov Institute of Chemical Physics, Moscow, Russia, 2003.
Jackson, S. and Shepherd J., "Initiation Systems for Pulse Detonation Engines," AIAA 2002-3627, 38st Joint Propulsion Conference and Exhibit, 2002.
Frolov, S. M., Basevich, V. Y., Aksenov, V. S., and Polikhov, S. A., "Detonation initiation by controlled triggering of electric discharges.", Journal of propulsion and power, 2003. Vol. 19, No. 4, pp.573-580.
Roy, G. D., Frolov, S. M., Borisov, A. A., Netzer, D. W., "Pulse Detonation Propulsion : Challenges, Current Status, and Future Perspective," Progress in Energy and Combustion Science, Vol. 30, May. 2004, pp. 545-672.
Kagan, L., and Sivashinsky, G., "The Transition from Deflagration to Detonation in Thin Channels," Combustion and Flame, Vol. 134, Issue 4, Sep. 2003, pp. 398-397.
Schultz, E., Wintenberger, E, and Shepherd J, "Investigation of deflagration to detonation transition for application to pulse detonation engine ignition systems." Proceedings of the 16th JANNAF Propulsion Symposium. 1999.
Brophy, C. M., Dausen, D., and Wright, R., "Advancements in the Ignition, Initiation, and Nozzle Design for Pulse Detonation Engines," 2011 International Workshop on Detonation for Propulsion (IWDP2011), Nov. 2011.
Frolov, S. M., Aksenov, V. S., and Basevich, V. Ya., "Air-Breathing Liquid-Fueled Pulse Detonation Engine Demonstrator," Doklady Physical Chemistry, Vol. 401, Pt. 2, 2005, pp.29-31.
Higgins, A. J., Pinard, P., Yoshinaka, A. C., Lee, J. H., Roy, G., Frolov, S., and Borisov, A., "Highspeed Deflagration and Detonation : Fundamentals and Control," ELEX-KM Publ, 2001. pp.45-62.
Roy, G. D., Frolov, S. M., Kailasanath, K., and Smirnov, N. N., "Gaseous and Heterogeneous Detonations : Science to Applications," ENAS Publishers LTD. Russia, 1999.
Kailasanath, K. "Research on pulse detonation combustion systems-a status report." AIAA 2009-631, 47th Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Jan. 2009.
Yungster, S., "Analysis of Nozzle and Ejector Effects on Pulse Detonation Engine Performance," 41st Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, AIAA 2003-1316, Jan. 2003.
Allgood, D. C., Gutmark, E., Rasheed, A., and Dean, A., "Experimental Investigation of a Pulse Detonation Engine with a Two-Dimensional Ejector," AIAA Journal, Vol. 43, No.2, Feb. 2005, pp. 390-398.
Owens, Z. C., and Hanson, R. K., "Single-Cycle Unsteady Nozzle Phenomena in Pulse Detonation Engines," Journal of Propulsion and Power, Vol. 23, No.2, 2007, pp.325-337.
Brophy, C. M., Dausen, D. F., Smith, L. R., and Wright, R. G., "Fluidic Nozzles for Pulse Detonation Combustors," 50th AIAA Aerospaces Sciences Meeting including the New Horizons Forum and Aerospace Exposition, Jan. 2012.
Wortman, A., "Detonation Wave Augmentation of Gas Turbines," AIAA 84-1266, 20th Joint Propulsion Conference, 1984.
Rasheed, A., Tangirala, V. E., Vandervort, C. L., Dean, A. J., and Haubert, C., "Interactions of a Pulsed Detonation Engine with a 2D Turbine Blade Cascade," AIAA 2004-1207, 42nd AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, Jan, 2004.
Kojima, T., Tsuboi, N., Taguchi, H., Kobayashi, H., "Design Study of Turbine for Pulse Detonation Combustor," AIAA 2007-5081, 43rd AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit, Jul. 2007.
Deng, J.-X., Zheng, L.-X., Yan, C.-J., Jlang, L.-Y., Xiong, C., and Li, Na, "Experimental Investigations of a Pulsed Detonation Combustor-Turbine Hybrid System," AIAA 2009-506, 47th AIAA Aerospace Sciences Meeting including The New Horizons Forum and Aerospace Exposition, Jan. 2009.
Nango, A., Inaba, K., Kojima, T. and Yamamoto, M., "Aerodynamic Effect of Turbine Blade Geometry in Pulse Detonation Combustor," AIAA 2007-1176, 45th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 2007.
Nango, A., Inaba, K., Kojima, T. and Yamamoto, M., "Numerical Study of Detonation Interaction with a Single-Stage Axial Turbine," AIAA 2008-985, 46th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 2008.
Nango, A., Inaba, K., Kojima, T. and Yamamoto, M., "Numerical Study on Single-Stage Axial Turbine with Pulse Detonation Combustor," AIAA 2009-294, 47th AIAA Aerospace Sciences Meeting Including The New Horizons Forum and Aerospace Exposition, 2009.
Sakurai, T., Yuasa, S., "Development of a Hydrogen-fueled Pulse Detonation Combustor for 1 kW-class Micro Gas Turbine," AIAA 2010-6881, 46th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit, Jul. 2010.
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