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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

김지훈 (부산대학교, 부산대학교 대학원)

발행연도
2015
저작권
부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2015

CRV를 이용한 고주파작동 PDE 구현
김지훈 항공우주공학과 2015.01 학위논문

2014

CRV를 이용한 고주파 작동 PDE 성능 측정
김지훈 ,  진완성 ,  최정열 한국추진공학회 학술대회논문집 2014.12 학술대회자료

2013

고주파 작동 PDE의 추력 측정 장치 설계
김지훈 ,  황원섭 ,  손종운 외 2명 한국추진공학회 학술대회논문집 2013.12 학술대회자료

초록· 키워드

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Expectations of detonation phenomena being applied to next-generation propulsion systems have been prodigious from the past. An exemplary system, pulse detonation engine (PDE) obtains thrust by producing cycles of detonation waves. PDE system has positive aspects, compared to conventional propulsion systems, with simplified propulsion complexity, isovolumetric combustion and so on. In this study, performance characteristics, detonation speed, thrust and specific impulse of PDE using CRV have been measured. 4 different equivalence ratios were set to compare the experimental value with theoretical result. For single cycle operation, experimental velocity was approximately 10 % lower than theoretical analysis by NASA CEA code. However, changing trend of the velocity along the equivalence ratio was similar in both cases. Additionally, detonation speed measurement of 20 Hz multi cycle operation was done as well. As instability increases due to higher operation frequency, velocity decreases about 25 %, and trend along equivalence ratios differ more than single cycle operation. Thrust history and specific impulse of single cycle detonation was measured. While eπor scale was big in φ = 2.0, other cases showed accordance with 15 % or lower differences. Detailed analysis and discussion on these theses are to be done in this paper.
#Pulse Detonation Engine #Coaxial rotary valve #Equivalence ratio #High frequency operation

목차

1 서론 1
1.1 데토네이션 연구 배경 1
1.2 데토네이션 연구의 필요성 4
1.3 연구 목표 6
2 데토네이션 현상과 해석 7
2.1 Deflagration과 Detonation 8
2.2 C-J(Chapman-Jouguet) 이론 9
2.3 Hugoniot curve 에서의 엔트로피 변화 12
2.4 C-J 데토네이션 해(solution) 14
2.5 이상 기체에서의 ZND 구조 16
3 PDE 연구 현황 22
3.1 PGC와 PDE의 사이클 효율 24
3.2 PDE 시스템 연구 동향 26
3.2.1 주요 연구 성과 26
3.2.2 Vulcan Program 27
3.2.3 PDE-터빈 복합기관 28
3.2.4 PDE 로켓 28
3.2.5 Valveless PDE 29
3.3 PDE 요소 기술 연구 현황 30
3.3.1 추진제 공급 밸브 30
3.3.2 연료 분사 및 점 화 30
3.3.3 DDT 가속 기술 31
3.3.4 PDE 노즐 31
4 PDE 장치 구성 32
4.1 연소 장치 구성 32
4.1.1 PDE 튜브 32
4.1.2 점화 장치 34
4.1.3 제어 장치 34
4.2 공급 밸브 구성 36
4.2.1 Solenoid Valve, Check valve, Regulators 36
4.2.2 CRY 36
4.3 측정 장치 구성 40
4.3.1 데토네이션 속도 측정 장치 40
4.3 2 추력 측정 장치
5 PDE 작동 시험 결과 45
5.1 작동 조건 45
5.2 49.5 mm 튜브 측정 결과 47
5.2.1 데토네이션 속도 측정 47
5.2.2 데토네이션 추력 측정 결과 50
5.3 35.5 mm 튜브 측정 결과 52
5.3.1 단일 사이클 데토네이션 속도 측정 52
5.3.2 다중 사이클 데토네이션 속도 측정 54
5.3.3 단일 사이클 추력 측정 56
6 결론 59
참고 문헌 61
Appendix A. Derivation of C-J Detonation Solution 65
Appendix B Multi tube system 70
1. 튜브 제작 70
2. 다중 PDE 튜브 시스템 고안 72
3. 단일 튜브 형태의 작동 시험 74
Appendix C. Detonation Velocity Plot 75
1. Single cycle velocity plot 75
2. 20Hz multi cycle velocity plot 77
Appendix D. Thrust history Plot 78

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