울산대학교 항공 초음속노즐 실험 A+결과레포트

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목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 실험장치
4. 실험과정
5. 예비리포트
6. 결과정리 및 토의

본문내용

1. 실험목적
축소 확대형 노즐을 지나는 초음속 유동을 슐리렌 기법을 통하여 가시화하여, 과대팽창노즐 유동의 특성을 파악하고, 노즐 끝에서 발생하는 충격파와 자유경계면에서의 파의 반사 현상 등을 이해하는 것을 목적으로 한다. 또한, 경사충격파 각과 피토관의 압력차를 이용하여 초음속 유동의 마하수를 측정한다.

2. 이론
(1) 노즐유동
축소-확대형 노즐을 생각해보자.

1. 먼저, 배압이 압축탱크의 압력과 같으면 유동은 없을 것이다.

2. 2번처럼 배압을 약간 낮추면 유동이 발생할 것이다. 이때 가속되는 유동이 노즐목을 통과하면서 음속까지 도달하지 못하여 전유동장에 걸쳐 아음속유동이 형성될 것이다. 배압을 낮추면 낮출수록 유량은 계속해서 증가할 것이다.

3. 배압을 어느 임계압력()이상으로 낮추면 유동은 노즐목에서 음속에 도달할 정도까지 가속이 된다. 이때, 이 임계압력보다 약간만 낮아도 유동은 팽창부위에서 더 이상 가속되지 못하고 아음속인 유동이 형성될 것이다. 그러나 이 임계압력보다 낮으면 유동은 팽창부위에서 초음속으로 가속될 것이다. 이때는 노즐의 출구 쪽의 영향이 노즐의 입구 쪽으로 전달이 되지 않으므로 압력을 더 낮추어도 유량은 더 이상 증가하지 않을 것이다. 즉 유량이 최대가 되는 것이다. 이를 질식이라고 한다.

<중 략>

(7) 기타 시험과정에서의 문제점을 기록하고 토의한다.
미리 설치되어 있는 실험장치를 사용해서 실험을 진행하였는데 실험장치에서 Xenon lamp, Knife edge, Concave mirror, C-D노즐이 평행선에 있지 않았을 가능성이 있다. 그리고 나이프 엣지가 빛이 모아지는 정확한 지점에 있지 않았을 가능성도 있다. 그리고 사진을 찍을 때 정면에서 흔들리지 않게 찍어야 이론값에 근접한 실험값을 구할 수 있는데 image plane의 정면에 서게 되면 빛을 가리기 때문에 어쩔 수 없이 빛을 가리지 않고 실험장치를 건드리지 않게 불편한 자세로 사진을 찍어야 하다보니 손이 계속 흔들리게 되고 옆에서 찍어 정확한 사진을 찍을 수 없다.

참고 자료

없음