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Mar 21, 2024

압출다이아몬드 멀티 사용

Scientific Reports volume 13, Article number: 15393 (2023) Cite this article 276 Accesses Metrics details The main attention of this work is to investigate the usage of diamond multi extruded

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 15393(2023) 이 기사 인용

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이 연구의 주요 관심은 스크램제트 연소기의 연료 분배에 대한 다이아몬드 다중 압출 인젝터의 사용을 조사하는 것입니다. 본 연구에서는 압출 노즐에서 방출되는 횡방향 연료 제트를 시뮬레이션하기 위해 계산 기술을 적용했습니다. 주요 초점은 연료 제트의 침투 및 분포에 대한 유도 충격파의 역할을 평가하는 것입니다. 연료 분사 시스템을 위한 제트 공간과 환형 노즐 사용의 효과가 밝혀졌습니다. 이 연구의 결과는 내부 공기 제트도 사용할 때 제트의 간격이 혼합에 더 효율적이라는 것을 보여줍니다. 또한 환형 노즐의 코어에서 공기를 분사하면 연료 혼합이 크게 증가합니다.

연료 분사 시스템은 스크램제트에서 효율적인 연료 혼합을 달성하는 데 중요한 역할을 합니다. 스크램제트 또는 초음속 연소 램제트는 극초음속으로 작동하도록 설계된 공기 흡입 엔진입니다. 이 엔진은 연료-공기 혼합물의 연소에 의존하여 추력을 생성합니다. 효율적인 연료 혼합은 적절한 연소를 보장하고 엔진 성능을 극대화하는 데 필수적입니다1,2,3.

스크램제트용 연료 분사 시스템은 제어되고 효율적인 방식으로 연료를 연소실로 전달하는 역할을 합니다4,5. 주요 목표는 연료와 들어오는 공기를 철저하고 빠르게 혼합하여 안정적인 연소와 최적의 성능을 촉진하는 것입니다6,7. 스크램제트 연료 분사와 관련된 고유한 문제를 해결하기 위해 다양한 기술과 인젝터 설계가 개발되었습니다8,9.

단일 요소 인젝터는 스크램제트 엔진10,11,12,13에서 가장 간단하고 가장 일반적으로 사용되는 인젝터 유형 중 하나입니다. 이는 공기 흐름에 연료를 분사하는 단일 연료 분사 장치 요소로 구성됩니다. 설계는 단순하지만 고르지 않은 연료 분배 및 연료-공기 혼합 과정에 대한 제한된 제어와 같은 문제로 어려움을 겪을 수 있습니다14,15,16. 그러나 이는 특정 작동 조건에서 사용할 수 있는 비용 효율적인 솔루션입니다17.

다중 요소 인젝터는 특정 패턴18,19,20으로 배열된 여러 연료 인젝터 요소를 통합합니다. 각 요소는 연소실 내의 특정 위치에 연료를 분사하는 역할을 합니다. 이 설계를 통해 연료 분배 및 혼합을 더 효과적으로 제어할 수 있어 연소 효율이 향상됩니다21,22,23,24. 다중 요소 인젝터는 특정 흐름 조건에 맞게 맞춤화할 수 있으므로 광범위한 작동 방식에 적합합니다25,26.

충돌 인젝터는 서로 충돌하거나 연료판이나 벽과 같은 반대 표면에 충돌하는 일련의 연료 제트를 활용합니다27,28. 이 설계는 연료 흐름의 충돌 및 분해로 인해 강렬한 연료 원자화 및 혼합을 촉진합니다. 충돌 인젝터는 향상된 연료-공기 혼합 및 향상된 연소 안정성을 제공합니다29,30,31,32. 그러나 제조가 더 복잡할 수 있으며 신중한 설계 고려가 필요할 수 있습니다33.

전단 동축 인젝터는 외부 공기 흐름으로 둘러싸인 내부 연료 흐름을 사용합니다. 연료와 공기 흐름은 반대 방향으로 강제로 이동하여 그들 사이에 전단층을 생성합니다34,35. 이 전단층은 연료 원자화 및 혼합을 향상시켜 연소 효율을 향상시킵니다. 전단 동축 인젝터는 높은 연료-공기 혼합 속도를 달성할 수 있는 능력으로 알려져 있으며 광범위한 작동 조건을 견딜 수 있습니다36,37.

공기 분사 장치는 압축 공기를 활용하여 연료를 분무하고 혼합합니다. 연료는 고속 공기 제트가 연료를 작은 물방울로 분해하는 챔버에 분사되어 유입되는 공기와의 신속한 혼합을 촉진합니다. 공기 분사 장치는 연료 원자화를 효과적으로 제어하고 효율적인 연료-공기 혼합을 제공할 수 있습니다. 그러나 별도의 압축 공기 공급이 필요하므로 전체 시스템이 복잡해집니다38,39.