본 연구에서는 고공 환경 모사를 위하여 2차목 초음속 디퓨저를 Normal Shock Model를 이용하여 설계/제작하였다. 2차목 디퓨저의 주요 설계 변수인 2차목 디퓨저의 길이와 직경 변화에 따른 성능 특성을 고찰하기 위하여, 상온 고압 질소 가스를 이용하여 디퓨저 성능 실험을 수행하였다. 다양한 디퓨저 길이에 따른 실험 결과 2차목 디퓨저의 시동 특성은 디퓨저 입구 길이($L_d$)가 증가함에 따라 아주 미세하게 향상되었으나, 2차목 디퓨저 길이비($L_{st}/D_{st}$)와 확대부 길이($L_s$)의 증가에 따라서는 크게 향상되었다. 또한 다양한 디퓨저 직경 변화에 따른 실험 결과, 시동 압력과 진공 챔버 압력은 모두 이론 설계 면적비($A_d/A_{st}$) 근처에서 가장 우수한 성능을 보였다.
Second throat supersonic exhaust diffusers (STEDs) were designed to simulate high-altitude conditions according to the normal-shock model. Experimental studies were performed on the STEDs to investigate how performance characteristics varied with the length and diameter of the STED using high-pressure nitrogen gas. The variation in performance due to length indicated that the performance of the STED could be very slightly improved by adjusting the diffuser inlet length ($L_d$), and it could be significantly improved by optimizing the second throat length ratio ($L_{st}/D_{st}$) and the divergence length ($L_s$). The starting and vacuum chamber pressures exhibited the highest level of performance near ($A_d/A_{st}$) of the design point.
