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상류막 방식과 하류막 방식의 Ludwieg Tube에서 발생하는 유동특성에 관한 연구
신춘식(Choon Sik Shin),김희동(Heuy Dong Kim) 한국추진공학회 2010 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
여러 형태의 풍동장치 중에서 Ludwieg Tube(LT)는 높은 레이놀즈수 유동을 실현할 수 있는 가장 적합한 장치로 알려져 있다. 일반적으로 LT는 격막의 위치에 따라 두 종류로 구분된다. 본 연구에서는 상류막 방식과 하류막 방식 LT의 작동특성을 조사하기 위하여, 수치해석적인 방법을 적용하였다. 수치해석에서는 2차원 축대칭, 비정상, 압축성 Navier-Stokes 방정식에 유한체적법을 적용하였다. 그 결과, 본 수치해석은 시동과정의 유동 메커니즘을 파동선도를 이용하여 상세하게 설명하였으며, 시동시간과 작동시간의 특성을 조사하였다. Among the many different types of wind tunnels, Ludwieg Tube(LT) is the most suitable facility for high Reynolds number testing. Depending on the location of diaphragm, there are two types of LTs. In the present study, a computational work has been carried out to compare the operation characteristics of upstream- and downstream-diaphragm LTs. Two-dimensional, axisymmetric, unsteady, compressible Navier-Stokes equations were solved using a fully implicit finite volume scheme. Based on the present results, the flow mechanism of the starting process was discussed in detail using wave diagrams and characteristics of starting time and working time were investigated.
이중목 노즐을 이용한 추력벡터 제어에 관한 기초적 연구
신춘식(Choon Sik Shin),김희동(Heuy Dong Kim) 한국추진공학회 2010 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.5
최근 이중목 노즐(Dual Throat Nozzle, DTN)을 사용하여 추진체의 추력을 제어하는 방법이 많은 주목을 받고 있다. 이중목 노즐은 공동을 사이에 두고 두 개의 노즐 목을 가지도록 설계된다. 본 연구에서는 DTN의 유동특성을 조사하기 위하여, 수치해석적인 방법을 적용하였으며, 2차유동의 질량 유량을 변화시켰다. 수치해석에서는 2차원, 압축성 Navier-Stokes방정식을 풀기 위하여, 유한체적법을 적용하였다. 그 결과 본 수치해석은 실험결과를 잘 예측하였으며, DTN을 이용한 추력벡터 제어는 추력계수와 유출계수의 항으로 상세하게 설명하였다. Dual throat nozzle(DTN) is recently attracting much attention as a new concept of the thrust vectoring technique of propulsion jet. This DTN is designed with two throats, an upstream minimum and a downstream minimum at the nozzle exit, with a cavity in between the upstream throat and exit. In the present study, a computational work has been carried out to analyze the performance of a dual throat nozzle(DTN) at various mass flow rate of secondary flow. Two-dimensional, steady, compressible Navier-Stokes equations were solved using a fully implicit finite volume scheme. The present computational results were validated with some experimental data available. Based upon the present results, Thrust-vector contro
초음속 공동내부의 압력진동 제어에 미치는 기류 마하수의 영향
신춘식(Choon Sik Shin),Abhilash Suryan,김희동(Heuy Dong Kim) 한국추진공학회 2009 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.5
본 연구에서는 2차원 초음속 공동유동에서 발생하는 압력진동을 제어하기 위하여 수치해석적 연구를 수행하였다. 본 계산에서는 압력진동을 제어하기 위하여 보조공동의 형상을 변화시켰으며, 유동의 마하수를 1.50, 1.83 그리고 2.50로 변화시켰다. 그 결과, 보조공동은 압력진동을 상당히 감소시켰으며, 압력진동의 제어효과는 유동의 마하수와 보조공동의 상세형상에 크게 의존함을 알았다. Numerical computations were carried out to analyze the effect of inlet Mach number and sub-cavity on the control of cavity-induced pressure oscillations in two-dimensional supersonic flow. A passive control method wherein a sub-cavity was introduced on the front wall of a square cavity was studied for Mach numbers 1.50, 1.83 and 2.50. The results showed that sub-cavity is effective in reducing the oscillations at different inlet Mach numbers. The resultant amount of attenuation of pressure oscillations depended on the inlet Mach number, length of the flat plate, and the depth of the sub-cavity used as an oscillation suppressor.