The primary gas of ejectors depends on their applications. In case of pressure recovery system of chemical laser, primary gas is products of chemical reaction of the gas-generator. Therefore the performance of ejector, ie., secondary flow pressure, starting and unstarting pressures also depend on application because of change of the primary gas physical properties. To develop optimal ejector design procedure or to solve some insoluble problems in the point of view of geometric parameters, the effects of primary gas physical properties must be studied.
In this study, axi-symmetric annular type ejector which has been developed as a pressure recovery system for 10kW level HF/DF chemical laser was used and the effects of two physical properties of primary gas, ie., specific heat at constant pressure$(C_P)$ and average molecular weight(MW) on the performance of supersonic ejector were studied. For simple gas-dynamic analysis and numerical analysis, air, $CO_2$, Ar, $C_3H_8(propane)$ and $CCl_2F_2$ was selected. As the specific heat ratio of primary gas was increased, secondary flow pressure at the same primary total pressure was decreased and unstarting pressure was increased. Experiments was carried out air, $N_2$, Ar, $CO_2$ and $Ar-N_2$ mixture with two different primary nozzles of which area ratios $(A/A^*)$ were 10.78 and 3. Through the experiments, the effect of condensation in the primary nozzle was observed.
이젝터의 주유동 기체는 그 응용에 따라 다르며 화학 레이저의 압력 회복 장치로 사용될 경우 주유동 기체는 가스 발생기 내부에서 발생하는 화학 반응의 생성물로 주어진다. 응용에 따라 주유동 기체의 물리적 특성이 달라지므로 이젝터의 성능 - 부유동 압력, 작동 압력, 작동 멈춤 압력-또한 달라지게 된다. 따라서 초음속 이젝터 최적 설계 방법을 개발하거나 형상 변수 관점에서 해결할 수 없는 문제를 해결하기 위해서는 기체의 물리적 특성이 미치는 영향을 연구할 필요가 있다.
본 연구에서는 10kW 급 HF/DF레이저 구동을 위해 설계된 환형 이젝터를 이용하여 주유동 기체의 정압 비열과 분자량이 초음속 이젝터 성능에 미치는 영향을 확인하였다. 이를 위해 간단한 기체 역학적 해석과 수치 해석 그리고 실험을 수행하였다.
