Micro Shock Tube 유동에 관한 실험적 연구

Abstract

최근 Micro Combution, Micro Propulsion, Particle Delivery Systems 등 다양한 공학 응용 분야에서 Micro Shock Tube의 중요성이 커지고 있다. 그러나 여러 분야에 Micro Shock Tube를 효율적으로 적용하기 위해서는 관내유동과 충격특성에 대한 상세한 지식을 필요로 한다. 경계층과 같은 많은 요소들 때문에 Micro Shock Tube 내부의 낮은 Reynolds Number와 높은 Knudsen Number가 형성되며, 이때의 충격파 전파는 기존의 Macro Shock Tube와 상이하게 나타난다. 본 연구에서는 Micro Shock Tube에서의 충격파 전파와 유동특성을 조사하기 위해 직경 3 mm와 6 mm의 두 가지 Micro Shock Tube를 이용하여 실험을 수행하였으며, 압력은 고압관의 파막압력과 저압관의 세 지점에서 측정되었다. 충격파 속도와 같은 다른 변수들의 실험값으로부터 충격파 강도를 찾고 충격파 선도를 나타내었다. Past few years have seen the growing importance of micro shock tubes in various engineering applications like micro combution, micro propulsion, particle delivery systems. But in order to efficiently apply Micro Shock Tube to such areas require the detailed knowledge of shock characteristics and flow field inside a micro shock tube. Due to many factors such as boundary layer, low Reynolds number and high Knudsen number shock propagation inside micro shock tubes will be quite different from that of the well established macro shock tubes. In the present study, experimental studies were carried out on micro shock tubes of two diameters to investigate flow characteristics and shock propagation. Pressure values were measured at different locations inside the driven section. From the experimental values other parameters like shock velocity, shock strength were found and shock wave diagram was constructed.