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NTIS 바로가기한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.43 no.9, 2015년, pp.838 - 844
김태진 (Department of Mechanical Engineering, Hanbat National University) , 성홍계 (School of Aerospace and Mechanical Engineering, Korea Aerospace University) , 서성현 (Department of Mechanical Engineering, Hanbat National University)
This paper includes summarization and analysis of previous research results on acoustic attenuation due to particles and flow turning in rocket motors among various damping parameters. Particle damping is the most effective mechanism in suppressing high-frequency combustion instabilities occurring i...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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연소실 내부에서 발생한 압력교란은 어떠한 문제를 일으키는가? | 고체 로켓 모터에서 발생하는 연소 불안정 현상은 연소과정에서 발생하는 급격한 열방출과 압력교란(disturbance)으로 표현된다. 연소실 내부에서 발생한 압력교란은 연소실 고유의 음향모드와 결합하면서 연소실 내의 압력을 상승시켜 시스템의 변형에서 극한 경우에는 파괴에까지 이르게한다. 연소 불안정 현상을 억제하는 요인을 안정성 요소라 하며 대표적인 요소로는 압력결합에 의한 증폭(pressure coupling), 노즐에 의한 감쇠 (nozzle damping), 입자에 의한 감쇠(particle damping), 유동방향 변환 감쇠(flow turning loss), 점성에 의한 감쇠(viscous loss), 구조에 의한 감쇠(structural damping) 등이 있다[1]. | |
입자에 의한 감쇠 방법은 어떻게 고주파 연소불안정 문제를 해결하는가? | 고주파 연소불안정 해결에 탁월한 효과를 갖는 입자에 의한 감쇠는 챔버 내에 부유해 있을 때 음파(sound wave)는 평면파(plane wave)로 축방향 진동을 하며 이동한다. 저주파일 경우에 입자는 음파의 유동에 휩쓸려 함께 이동하는 반면 고주파일 경우에는 가스에 비해 밀도가 큰 분말이 음파의 섭동에 따라가지 못하게 되고 그로인해 음향에너지가 소산된다[15]. Culick의 1차원 선형 안정성 이론에 따르면 입자에 의한 감쇠에 영향을 끼치는 요소는 고체 입자의 종류, 입자의 직경, 연소 가스의 질량에 대한 입자의 질량 분율과 주파수 영역으로 나타난다. | |
연소 불안정 현상을 억제하는 안정성 요소는 무엇이 있는가? | 연소실 내부에서 발생한 압력교란은 연소실 고유의 음향모드와 결합하면서 연소실 내의 압력을 상승시켜 시스템의 변형에서 극한 경우에는 파괴에까지 이르게한다. 연소 불안정 현상을 억제하는 요인을 안정성 요소라 하며 대표적인 요소로는 압력결합에 의한 증폭(pressure coupling), 노즐에 의한 감쇠 (nozzle damping), 입자에 의한 감쇠(particle damping), 유동방향 변환 감쇠(flow turning loss), 점성에 의한 감쇠(viscous loss), 구조에 의한 감쇠(structural damping) 등이 있다[1]. 각각의 요소에 따른 고체 로켓의 연소 불안정 해결에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. |
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