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초음속 노즐 내부 유동장의 가열에 의한 천이 특성에 대한 연구
A Study on Transient Characteristics of Flow Caused by Heat Addition in Supersonic Nozzle

정진도   (호서대학교 환경안전공학부UU0001560  ); 김장우   (호서대학교 환경안전공학부UU0001560  );
  • 초록

    This study presents numerical solutions of the two-dimensional Navier-Stokes equations for supersonic unsteady flow in a convergent-divergent nozzle with heat addition. The TVD scheme in generalized coordinates is employed in order to calculate the moving shock waves caused by thermal choking. We discuss on transient characteristics, start and unstart phenomena, fluctuations of specific thrust caused by thermal choking and viscous effects. We prove that the control of separation of boundary layer is the most important key problem to prevent the thermal choking.


  • 주제어

    경계층 .   엔진 불시동 .   초음속 유동 .   열폐색 .   점성유체.  

  • 참고문헌 (13)

    1. White, M. E., Drummond J. P. and Kumar A., 1987, 'Evolution and Application of CFD Techniques for Scramjet Engine Analysis,' Journal of Propulsion and Power, Vol. 3, No.5, pp. 423-439 
    2. Heiser, W. H. and Pratt, D. T., 1994, Hypersonic Airbreathing Propulsion, AIAA Education Series, Washington, D. C., pp. 76-86 
    3. Heiser, W. H., McClure, W. B. and Wood, C. W., 1994, 'Simulating Heat Addition via Mass Addition in Constant Area Compressible Flows,' AIAA Journal, Vol. 33, No.1, pp. 167-171 
    4. Onodera, T. and Kaji, S., 1994, '2-Dimensiona1 Numerical Analysis of the Interacting Between Scramjet Engine Modules,' Journal of The Japan Society for Aeronautical and Space Science, Vol. 42, No. 480, pp. 53-59 
    5. Yoon, Y., Donbar, J. M., Huh, H. and Driscoll, J. F., 1996, 'Measured Supersonic Flame Properties: Heat-Release Patterns, Pressure losses, Thermal Choking Limits,' Journal of Propulsion and Power, Vol. 12, No.4, pp. 718-723 
    6. Kim, J. W. and Chung, J. D., 2002, 'A Numerical Study on Characteristics of Unsteady Flows Caused by Heat Addition in a Convergent-Divergent Duct,' Trans. of the KSME (B), Vol. 26, No.6, pp. 765-771     
    7. Stull, D. R. and Prophet, H., 1964, JANAF Thermochemical Tables, U. S. Department of Commerce, Washington, D. C. 
    8. Roe, P. L. (1981). 'Approximate Riemann Solvers, parameter vectors, and difference schemes,' Journal of Computational Physics, Vol. 43, pp.357-372 
    9. Yee, H. C. and Harten, A., 1987, 'Implicit TVD Schemes for Hyperbolic Conservation Laws in Curvilinear Coordinate,' AIAA Journal, Vol. 25, No.2, pp. 266-274 
    10. Anderson, D. A., Tannehill, J. C. and Pletcher, R. H., 1984, Computational Fluid Mechanics and Heat Transfer, Hemisphere Publishing Corporation, New York, pp. 479-489 
    11. Johnson, D. A. and King, L. S., 1985, 'A Mathematically Simple Turbulence Closure Model for Attached and Separated Turbulent Boundary Layers,' AIAA Journal, Vol. 23, No. 11, pp. 1684-1692 
    12. Abid, R., Vatsa, V. N., Johnson, D. A. and Wedan, B. W., 1990, 'Prediction of Separated Transonic Wing Flows with Non-Equilibrium Turbulence Model,' AIAA Journal, Vol. 28, No.8, pp. 1426-1431 
    13. Noguchi, Y. and Shiratori, T., 1994, 'Behavior of the Johnson-King Turbulence Model in Axisymmetric Supersonic Flows,' AIAA Journal, Vol. 32, No.7, pp. 1394-1398 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Kim, Jang-Woo ; Koo, Kyung-Wan ; Han, Chang-Suk 2007. "The Interaction Between Modules Caused by Thermal Choking in a Supersonic Duct" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, 31(2): 109~115     

 저자의 다른 논문

  • 정진도 (63)

    1. 1997 "유해배기가스 저감을 위한 Hole형 노즐의 미립화 특성실험" 한국액체미립화학회지 = Journal of ilass-korea 2 (3): 17~24    
    2. 1997 "미강유적용 소형 디젤기관의 타당성 검증 및 성능실험에 관한 연구" 한국액체미립화학회지 = Journal of ilass-korea 2 (3): 44~50    
    3. 1998 "PDPA에 의한 Pintle형 노즐의 미립화 특성실험 -식물유를 중심으로-" 에너지공학 = Journal of energy engineering 7 (1): 17~23    
    4. 1998 "미강유 적용 소형 디젤엔진의 배기배출물 특성" 한국농업기계학회지 = Journal of the Korean Society for Agricultural Machinery 23 (2): 125~134    
    5. 1998 "2-유체 분무에서 액체미립화에 대한 초음파의 영향에 관한 연구" 한국액체미립화학회지 = Journal of ilass-korea 3 (4): 50~57    
    6. 1999 "세라믹 캔들 필터 주위의 분진 속도분포 측정" 청정기술 = Clean technology 5 (1): 30~41    
    7. 2001 "2단 분류층 석탄가스화기 내의 열유동 및 미분탄/재 입자거동 계산" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 25 (7): 895~904    
    8. 2001 "초음파가 가진된 유체유동의 PIV계측에 의한 연구" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 25 (6): 1281~1290    
    9. 2002 "축소-확대 유로에서의 가열에 의한 비정상 유동의 특성에 관한 연구" 大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B 26 (6): 765~771    
    10. 2003 "고온 고압 집진을 위한 역세정 유동장의 특성에 관한 연구" 한국대기환경학회지 = Journal of Korean Society for Atmospheric Environment 19 (1): 25~31    
  • 김장우 (22)

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