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 Vacuum Chamber
Supersonic Wind Tunnel
Water Flow Test Equipment
Available Software
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초음속 풍동(Supersonic Wind Tunnel)
+ 초음속 풍동의 필요성
풍동이란 항공기 혹은 유도무기가 대기중을 비행할 때 직면하는 조건과 유사한 상태의 공기 흐름을 지상에서 재현하기 위하여 시험 모델을 시험부에 고정시키고 일정한 속도로 바람을 불어모델에 작용하는 힘, 양력, 항력, 모멘트 등을 측정함으로써 개발중인 비행체의 성능을 예측하고 각종 공기역학적인 현상을 살펴보기 위하여 제작된 장치이다. 특히 초음속 풍동은 초음속 비행체에 작용하는 각종 공력 특성 및 성능 평가를 위한 기초
자료를 획득하고 이론 및 수치해석 결과를 검증하는 공력 실험 자료를 얻을 수 있는 유일한 시험 설비이다.[1]
+ 충남대학교 초음속 풍동 설비
2002년 마하 2.5의 2-D 초음속 풍동을 구축하였고 이후 2019년 마하 3.8의 3-D 초음속 풍동, 2022년 고고도 모사 시험 장치을 구축하였다. 시험장비들은 작동이 가능하며, 교체하여 사용할 수 있다.
위의 초음속 풍동 장비 별 관련 연구는 아래 그림과 같다.
1. 2-D & 3-D Supersonic Wind Turnel
초음속 풍동의 자세한 규격은 아래 표와 같다.
| Design Mach number |
2.0, 2.5 (interchangable) |
| Expansion ratio(Ae/At) |
2.637 |
| Nozzle exit area(Ae) |
900 mm2 (30 mm x 30 mm) |
| Nozzle throat area(At) |
342 mm2 (30 mm x 11.4 mm) |
| Pressure ratio(Po/Pe) |
17.09 |
| Nozzle exit pressure(Pe) |
1 atm |
| Inlet pressure(Po) |
17 atm |
| Maximum allowable tank pressure |
20 kg/cm2 |
| Inlet temperature |
298.15 K |
| Ratio of specific heats |
1.4 |
| Mass flow rate(Air) |
2.39 kg/s |
2.39 kg/s 등의 설계 조건을 얻을 수 있으며 이를 기준으로 시험시간은 약 5~10초 정도의 실험이 가능하다.
2. 고고도 모사 초음속 풍동
2019년 초음속 풍동 개선을 수행하여 시험부 면적을 200 x 250 mm로 확장하고 시험 마하수를 3.79로 증가시켰다. 2022년 초음속 풍동을 활용하여 고도 16 km의 고고도 모사 시험 장치를 구축하였다.
+ 관련 졸업생 취업 현황
+ 관련 문헌
- 김정용, 허환일, "극초음속 추진기관의 특성 및 초음속 연소 풍동 기초 설계", 춘계학술발표회 논문집, 한국추진공학회, pp.35-38, 2001
- 김정용, 서정원, 허환일, "극초음속 추진기관 연구를 위한 2차원 초음속 연소 풍동 개념 설계", 종합학술발표회 논문집, 한국군사과학기술학회, pp.552-555, 2001
- 김정용, 김형민, 허환일, "극초음속 추진기관 연구를 위한 2차원 초음속 풍동 설계 및 제작", 산업기술연구소 논문집, 제 18권 제 1호, pp.49~56, 2003
- 김형민, 허환일, "초음속 풍동의 추력 측정 방법 비교", 한국항공우주학회지, 제 31권 제 5호, pp.93~99, 2003
- 이유석, "Free-Jet 타입 초음속 풍동 구축 및 역분사 제트 특성 분석 실험 연구", 석사학위논문, 2019
+ 참고 문헌
[1] 김세환, 이형진, 이승복, 박지현, 정인석, "마하 2.5 연구용 초음속 풍동 설계 및 구축", 춘계학술대회 논문집, 한국항공우주학회, pp.7-10, 2011
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