KCI등재
SCOPUS
하이드라진(N₂H₄) 아크젯 추력기의 수치적 모델링
저자
신재렬(Jae-Ryul Shin) ; 이대성(Dae-Sung Lee) ; 오세종(Se-Jong Oh) ; 최정열(J.-Y. Choi)
발행기관
학술지명
韓國航空宇宙學會誌(Journal of the Korean Society for Aeronautical and Space Sciences)
권호사항
발행연도
2008
작성언어
Korean
주제어
KDC
558
등재정보
KCI등재,SCOPUS,ESCI
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
907-915(9쪽)
제공처
소장기관
하이드라진(N₂H₄) 아크젯 추력기의 열화학 유동장 해석을 위한 전산유체해석을 수행하였다. 열복사와 전기장이 고려된 압축성 유동해석을 위해서 RANS 방정식을 수정하여 사용하였다. 로렌츠 힘과 Ohm 가열효과를 고려한 Maxwell 방정식이 유동방정식과 결합되어 전기 방전으로 인한 전기장해석을 위해 이용되었다. 아크젯 추력기 내부에서 유동장은 충분히 고온상태이기에 화학평형 해석이 이용되었으며, 광학 두께를 이용한 열복사 모델이 유동방정식에 적용되었다. 계산 결과들은 아크젯 추력기유동이 동결유동에 비해 추력은 180%증가되며, 비추력은 200%가까이 상승됨을 보여준다. 또한 유동장 해석 결과들은 아크젯 추력기 내부의 열적 물리적 특성에 대한 이해를 돕는다.
더보기The computational fluid dynamic analysis has been conducted for the thermo-chemical flow field in an arcjet thruster with mono-propellant Hydrazine (N₂H₄) as a working fluid. The Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) equations are modified to analyze compressible flows with the thermal radiation and electric field. the Maxwell equation, which is loosely coupled with the fluid dynamic equations through the Ohm heating and Lorentz forces, is adopted to analyze the electric field induced by the electric arc. The chemical reactions of Hydrazine were assumed to be infinitely fast due to the high temperature field inside the arcjet thruster. The chemical and the thermal radiation models for the nitrogen-hydrogen mixture and optical thick media respectively, were incorporated with the fluid dynamic equations. The results show that performance indices of the arcjet thruster with 1㎾ arc heating are improved by amount of 180% in thrust and 200% in specific impulse more than frozen flow. In addition thermo-physical process inside the arcjet thruster is understood from the flow field results.
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