정확한 성능 검증은 정밀한 데이터 캡처에 전적으로 달려 있습니다. 실시간 순간 추력 데이터를 캡처하고 분석을 위해 전기 신호로 변환하려면 고정밀 힘 센서가 필요합니다. 이 데이터는 비추력(Isp)을 계산하고 바이오매스 연료 배합이 필요한 추진 표준을 충족하는지 확인하는 데 필요한 기본 피드백 루프 역할을 합니다.
바이오매스 추진 테스트는 단순히 원시 출력을 측정하는 것이 아니라 특정 화학 배합의 효율성을 검증하는 것입니다. 순간 추력에 대한 고정밀 측정 없이는 연료의 에너지 방출 특성을 정확하게 평가하거나 엔지니어링 요구 사항에 대한 성능을 검증하는 것이 불가능합니다.
연료 검증에서 데이터의 역할
순간 추력 캡처
바이오매스 연료는 복잡한 연소 거동을 보일 수 있습니다. 고정밀 센서는 생성되는 순간 순간 추력을 캡처하기 때문에 필수적입니다.
이 물리적 힘은 즉시 전기 신호로 변환됩니다. 이 신호는 실시간 모니터링 및 기록을 위해 데이터 수집 시스템으로 전송됩니다.
비추력(Isp) 계산
모든 추진 시스템을 평가하는 주요 지표는 비추력(Isp)입니다. 이는 로켓이 추진제를 얼마나 효과적으로 사용하여 추력을 생성하는지를 측정합니다.
정확한 추력 데이터 없이는 정확한 Isp를 계산할 수 없습니다. 힘 센서는 효율성 방정식을 풀기 위해 필요한 중요한 변수를 제공합니다.
에너지 방출 특성 평가
엔지니어는 연료가 연소 시간 동안 정확히 어떻게 에너지를 방출하는지 이해해야 합니다. 고정밀 센서는 최대 힘뿐만 아니라 추력 곡선의 "모양"을 보여줍니다.
이를 통해 에너지 방출 특성을 평가할 수 있습니다. 연료 배합이 일관된 연소를 제공하는지 또는 불안정성을 겪는지 확인합니다.
과제 이해
환경 노이즈에 대한 민감도
고정밀 센서는 설계상 매우 민감합니다. 이는 추력을 측정하는 데 탁월하지만 외부 진동 및 기계적 노이즈에도 취약합니다.
테스트 스탠드가 단단히 접지되지 않으면 센서는 구조적 진동을 추력 데이터로 해석할 수 있습니다. 이는 데이터 수집 시스템으로 전송되는 전기 신호를 손상시킬 수 있습니다.
교정 요구 사항
정밀도에는 유지 관리 비용이 따릅니다. 이러한 센서는 전기 출력이 물리적 힘에 정확하게 해당하도록 엄격하고 빈번한 교정이 필요합니다.
센서 정확도의 드리프트는 잘못된 Isp 계산으로 이어질 수 있습니다. 이는 실제로 성능 표준을 충족하지 못하는 연료 배합을 검증할 위험이 있습니다.
목표에 맞는 올바른 선택
신뢰할 수 있는 지상 테스트는 측정 기능을 특정 테스트 목표와 일치시키는 데 달려 있습니다.
- 연료 화학 개선에 중점을 둔다면: 에너지 방출 특성의 미세한 변동을 포착하기 위해 높은 샘플링 속도를 가진 센서를 우선적으로 사용하세요.
- 전반적인 시스템 인증에 중점을 둔다면: 데이터 수집 시스템이 지연 없이 센서의 전기 신호를 처리하도록 교정되었는지 확인하세요.
측정의 정밀도는 추진 성능의 확실성에 이르는 유일한 길입니다.
요약 표:
| 주요 기능 | 바이오매스 추진 테스트에서의 역할 | 연구에 미치는 영향 |
|---|---|---|
| 추력 캡처 | 실시간 순간 힘 및 전기 신호 기록 | 연소 분석을 위한 원시 데이터 제공 |
| Isp 계산 | 효율성 방정식에 대한 정밀한 변수 제공 | 연료 배합 성능 검증 |
| 곡선 분석 | 에너지 방출 모양 및 연소 일관성 매핑 | 화학 배합의 불안정성 감지 |
| 데이터 무결성 | 환경 노이즈 및 진동 필터링 | 인증을 위한 고충실도 피드백 보장 |
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참고문헌
- Saleh B. Alsaidi, Mohamed Y.E. Selim. Combustion of Date Stone and Jojoba Solid Waste in a Hybrid Rocket-like Combustion Chamber. DOI: 10.3390/aerospace11030181
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