Study on Concept Design of Supersonic Inlet and Flow Control of Bleeding under Operating Condition

본 연구에서는 간단한 압축성 유체이론에 기초하여 렘젯 엔진의 초음속 흡입구를 개념 설계하고 보다 넓은 범위의 운영조건에서 안정적인 성능을 내도록 블리딩 유동제어 연구를 수행하였다. 초음속 흡입구의 성능을 개선시키기 위해서는 충격파 안정성, 충격파-경계층 상호작용 및 유동 박리를 적절히 제어할 수 있어야 한다. 비점성 해석을 통해 얻어진 1차 기초설계 형상으로부터 점성을 고려하여 충격파의 강도와 경계층 및 박리의 효과가 반영된 2차 수정설계를 수행하였다. 그 결과 설계조건에서 충격파가 안정화되고 목표 흡입유량을 만족하는 형상을 얻었다. 흡입구가 탈 설계조건 내에서도 성능이 유지되도록 하기위해 블리딩을 적용하였다. 질량유량 경계조건을 이용하여 블리딩 효과를 모델링 하였으며 위치와 개수를 조절해가며 성능변화를 관찰하였다.The present paper deals with concept design of supersonic inlet based on compressible flow theory and flow control of bleeding in order to guarantee stability of supersonic inlet of ramjet engine in broad range of operating conditions. Shock instability, shock wave-boundary layer interaction and flow separation should be properly controlled to improve performance of the supersonic inlet. Considering shock strength, boundary layer and flow separation, the supersonic inlet is modified from the basic model which is designed under inviscid theory. Consequently, shock is stabilized, and required mass flow rate is obtained. Furthermore, bleeding is applied to the supersonic inlet to maintain performance in off-design conditions. Mass flow condition is adopted for modeling of bleeding effect, and performance of the supersonic inlet is evaluated by changing bleeding locations and numbers.OAIID:oai:osos.snu.ac.kr:snu2012-01/102/0000004648/7SEQ:7PERF_CD:SNU2012-01EVAL_ITEM_CD:102USER_ID:0000004648ADJUST_YN:YEMP_ID:A001138DEPT_CD:446CITE_RATE:0FILENAME:초음속 흡입구 개념 설계와 운영조건 내의 블리딩(bleeding) 유동제어 연구.pdfDEPT_NM:기계항공공학부EMAIL:[email protected]_YN:NCONFIRM:

METHOD FOR SEPARATING FUCOSE AND APPARATUS FOR THE SAME

본 발명은 SMB 기반 푸코오스 분리방법 및 이를 위한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 SMB 공정을 이용하여 미세조류 유래 단당류 혼합물 또는 다성분계 혼합물(단당류 물질, 아미노산 물질, 글리세롤 성분)로부터 푸코오스를 연속적으로 분리하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 푸코오스는 SMB 공정을 이용하여 미세조류 유래 단당류 또는 다성분계 혼합물로부터 분리된 것으로, 이 방법에 기반을 둔 푸코오스 회수 방식은 고가의 용매 및 시약을 사용하지 않고, 여러 부산물(단당류 또는 아미노산 물질)로부터 푸코오스만을 효율적으로 분리할 수 있으며, 푸코오스 함유 목재의 대량 확보를 위한 원료공급 비용 문제 및 환경 훼손 문제없이 푸코오스를 생산할 수 있다. 또한, SMB 공정에 투입되는 원료물질의 공급원이 미세조류의 활용(지질 추출) 후 발생되는 폐기 잔여물로부터 유래된다는 점에서 원료물질 확보 비용이 최소화되고 미세조류의 바이오디젤 생산 경제성 향상에도 일조하는 효과가 있다. 한편 본 발명의 SMB 공정 실험 결과로부터 푸코오스의 손실(loss)이 전혀 발생하지 않으면서 단당류 혼합물 내 푸코오스를 97% 이상의 고순도로 연속 분리해낼 수 있다는 사실을 확인하였다. 또한 단당류 물질, 아미노산 물질 및 글리세롤 성분의 13종의 물질이 포함된 혼합물을 대상으로 진행된 SMB 공정 실험에서는 푸코오스의 손실을 1% 이내로 최소화시키면서 푸코오스 순도를 99% 이상으로 유지시킬 수 있음을 확인하였다. 이와 같은 이유로 본 발명의 내용은 푸코오스 생산의 경제성과 산업적 실현 가능성의 획기적 향상에 일조할 수 있을 것으로 기대된다