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한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제17권 제7호
발행연도
2016.7
수록면
510 - 517 (8page)

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고압을 사용하는 초음속 제트기술은 작동유체와 관련하여 다양한 형태의 산업 및 공학응용분야에 널리 이용되고 있다. 본 연구에서는 고압파이프에서 분출되는 초음속 제트유동에 의해 생성되는 충격파의 영향을 고찰하기 위해 ANSYS FLUENT v.16를 가지고 SST k-⍵ 난류모델을 적용하여 작동유체(공기, 산소, 수소)에 따른 압력비 및 Mach수의 유동특성을 해석하였다. CFD 해석시 경계조건으로 입구의 가스온도는 300 K이고, 압력비율은 5:1로 설정하였으며, 밀도함수는 이상기체 의 법칙을 이용하였고, 점성함수는 Sutherland 점성의 법칙을 이용하였다. 그 해석결과로 작동유체의 밀도가 작은 기체일수록 분출거리에 따라 압력비가 더 크게 떨어짐을 알 수 있었고, Mach수는 작동유체의 밀도가 높을수록 낮음을 알 수 있었다. 따라서 작동유체의 밀도에 따라 충격파의 영향이 크다는 점을 알았다. 본 연구를 토대로 다양한 작동유체에 따른 제트의 형상 및 직경 변화, 압력비의 변화 등에 따른 초음속 제트유동이 충격파에 미치는 영향에 대한 실험 및 CFD 해석연구와 실증연구가 병행하여 진행된다면 해석결과의 신뢰성은 더 높아질 것으로 사료된다
#SST Turbulent Model #Shock Wave #Supersonic Jet #Blast Wave #Mach Number

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[학술지(정기간행물)] - F. P. Bowden / 1958 / Damage to solids by liquid impact at supersonic speeds / Nature 181 (4613) : 873 ~ 875 google schola [학술지(정기간행물)] - 정석민 / 2012 / 압축공기의 흡입과 분사를 위한 멀티 에어건의 설계 개발 / 한국산학기술학회논문지 13 (11) : 4944 ~ 4949 dbpia [학술대회논문] - S. J. Kang / 2011 / Effect of moving plate on flow and thermal characteristics of dryer with jet impingement / Proceedings of the Korean Society of Mechanical Engineers : 112 ~ 115 google schola [학술지(정기간행물)] - 유두환 / 2013 / 2차원 축소확대노즐의 추력편향특성 실험연구 / 한국추진공학회지 17 (2) : 84 ~ 93 dbpia [학술지(정기간행물)] - 박진욱 / 2012 / Micro Shock Tube 유동에 관한 실험적 연구 / 한국추진공학회지 16 (5) : 74 ~ 80 dbpia

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