항공우주공학실험 결과레포트(추진기관실험실) - 초음속 풍동실험

소개글

"항공우주공학실험 결과레포트(추진기관실험실) - 초음속 풍동실험"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험과정
3. 실험 관련 이론
4. 실험결과
5. 고찰
6. 출처 및 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
① 초음속 풍동에서 노즐유동에 생기는 압력에 따른 충격파의 모양을 관찰하고 그에 따라 노즐 출구의 압력을 알아봄
② 초음속 풍동에서 쐐기유동에 생기는 경사충격파의 모양을 관찰하고 각도를 계산, 실험값과 이론값의 차이를 분석함.

< 중 략 >

② 노즐 유동
노즐유동에서는 노즐 입구압력과 출구압력의 변화에 따라 출구에서 다른 충격파의 모양을 관찰할 수 있다. 입구의 압력이 변하더라도 출구의 압은 초킹후에 일정하게 나가게 된다. 따라서 노즐 목 뒤의 속도와 압력은 일정하므로 이 압력과 대기압을 비교하여 충격파 모양을 분석한다. 노즐에 나타나는 파 모양은 다음과 같다.

j의 경우 출구압보다 대기압이 낮기 때문에 이를 맞춰주려고 노즐에서 팽창파가 생기게 된다. I 그래프가 가장 이상적인 압력강하로 충격파나 팽창파가 생기지 않는다. 고압에서 저압으로 갈수록 노즐 출구의 압력이 떨어지기 때문에 h에서와 같이 경사 충격파가 생겨 압력을 맞춰준다. 압력이 떨어지면 더 쎈 충격파인 수직충격파가 생긴다. 아음속에서는 면적이 넓어지면 속도가 떨어지고 압력은 올라간다. 이를 이용하여 점점 충격파가 노즐 안쪽으로 생기다가 초킹이 일어나지 않는 아음속유동이 되면 충격파가 사라진다.

4. 실험결과
-노즐유동분석(고압→저압)

고압을 내보냈을 때의 노즐 출구의 모습이다. 이 때는 대기압보다 출구압이 높으므로 그림 2번 에서 j의 경우인 팽창파가 발생하게 된다. 팽창파 가 발생함으로써 속도를 올려주고 압력을 낮춰주 어 대기압과 출구압을 맞춰준다. 노즐의 길이를
출구압과 대기압이 같아지는 정도까지 늘이면 충 분히 가속시킬 수 있어 팽창파를 없앨 수 있다.

바깥쪽 선은 충격파로 오해할 수 있으나 이는 단지 유선이 나타난 것이고 안쪽에 것이 팽창파이다

참고 자료

John D. Anderson, JR(2011), 「fundametals of aerodynamics」. fifth edition. 텍스트북스
김귀순 저. 가스터빈 시스템