저자(한글) |
LING, Gang,LI, Zhu-fei,XIAO, Feng-shou,JIANG, Hong-liang,LIU, Kun-wei,GAO, Wen-zhi,YANG, Ji-ming |
초록 |
본 논문에서는 충격파 풍동 실험과 수치모사 분석 방법을 결합하여 2차원 혼합-압축식 극초음속 흡입구에 대하여 낮은 레이놀즈수(Reynolds number) 조건에서 나타나는 자기 기동(self starting) 특징의 이상 현상을 연구하였다. 충격파 풍동에서 반복적인 실험 관찰을 통하여, 유입 유동의 단위 레이놀즈수의 감소에 따라 흡입구가 기동할 수 없는 상태에 도달한 후 다시 자기 기동 특징의 이상 기동 현상이 나타났다. 이러한 결과는 층류(laminar flow) 모델을 이용하여 계산한 유동장 구조와 일치하였지만, 난류 시뮬레이션 결과와는 현저한 차이가 있었다. 분석 결과, 층류 유동 조건에서 분리 영역 앞쪽 동체의 압축 표면이 넓은 범위로 확장되었고, 흡입구 입구의 역압력 구배가 완화되었다. 따라서 목 부분 위치에서 유창한 극초음속 유동 통로가 형성되었다. 하지만 난류 유동 조건에서, 흡입구의 입구에서 충격파와 경계층 사이의 간섭 효과에 의해 매우 강하게 집중된 박리 기포가 형성되면서 현저한 폐쇄(choke, 초크) 상태로 나타났다. 층류 유동 조건에서 흡입구의 유동장 구조는 비교적 유창한 기동과 유사한 특징을 보여주었지만, 그 유량계수는 난류 유동 조건보다 현저하게 낮았다. 따라서 실험 과정에서 관찰된 이러한 이상 기동 현상은 엄격하게 말하면 진정한 실제 기동 상태가 아니었다. |