과제명 : 열폐색의 제어 관련 수치해석적 연구

분석구분

대학정보지원

과제수행자

김*철

분석일

2011-12-19 14:51:14.0

기술산업분류

에너지

작성기관

한국과학기술정보연구원

키워드

열폐색    

과학기술표준분류

에너지 · 자원

내용

차세대 극초음속 항공기의 추진기관으로 연구되고 있는 스크램제트(Scramjet: Supersonic Combustion Ram Jet) 엔진 중에는 NASA Langley의 기체 일체형 모델이 있다. 이 모델은 inlet, 연소실, 노즐로 구성되는 모듈이라 불리는 여러 요소가 기체 하면의 후방에 장착된다. 이러한 형태의 엔진은 기체 하면에서 공기가 일정정도 압축되어 엔진 내부에서의 압축이 어느 정도 경감되며 엔진 후방의 기체 하면에서 연소가스의 팽창을 돕는 구조적 장점을 지니고 있다.
그러나 기체 하면을 따라 주류(main stream)에 비해 상대적으로 고온인 두꺼운 경계층이 발달하여 주류와 함께 엔진 내부로 유입되어 서로간의 간섭을 통해 복합폐색(compound choking) 현상이 발생할 수 있는 단점이 있으며 또한 각 모듈이 인접하여 있으므로 하나의 모듈 내부에서 발생한 요란(disturbance)이 인접한 모듈에 전파되어 모듈간의 비정상적인 간섭을 발생시켜 엔진 전체가 불시동(unstart)의 상태에 도달할 가능성이 있다.
본 연구에서는 엔진의 안정성과 제어성의 측면에서 매우 중요한 모듈간의 간섭에 의한 동적특성을 밝히기 위해 수치해석을 이용하여 모듈간의 비정상적 간섭의 구조해명을 시도하였다. 실제 엔진은 3차원적 구조를 가지고 있으나 본 연구에서는 인접한 모듈간의 요란의 전파에 초점을 맞추어 2차원 strut를 가지는 간단한 모델로 압축성 점성류를 해석하였으며 또한 엔진의 연소실 내 가열량 급증을 가정하고 이로부터 발생하는 열폐색(thermal choking) 현상과 충격파 전파에 의한 인접 모듈의 영향을 탐구하였다.

분석물

이미지변환중입니다.

등록된 분석물이 없습니다.