저자(한글) |
FU, Xue-jin,DENG, Heng,KOU, Jun-qiang,SONG, Jun,CHEN, Gang |
초록 |
본 논문은 복합 노즐(composite nozzl)의 단열 보호(thermal protection) 성능을 평가하고 노즐의 부식과 구조 응력 분석 과정에 적합한 조건을 얻기 위해, Fluent 유체동역학적 소프트웨어로 복합 노즐의 온도장(temperature field) 구조에 대하여 수치적 시뮬레이션(numerical simulation)을 수행하였다. 분석 과정에서 RNG k-ω 난류 모델(RNG k-ω turbulence model)과 증강형 벽면 처리(enhanced wall treatment) 함수 등 2가지 방정식 및 유체-구조 결합(coupled fluid-structure) 계산 방법을 이용하여, 노즐 구조의 순간 온도장에서의 변화를 계산하여 얻었다. 그리고 온도장의 최종 분포 상태와 초기 전파 특성 및 노즐 목(nozzle throat) 온도의 시간에 따른 변화 규칙을 중점적으로 분석하는 것을 통하여 노즐 목 부식(throat erosion) 과정을 추산하였다. 분석 결과, 노즐 구조의 단열 보호 성능이 요구를 만족하는 조건에서, 온도가 가장 높은 구간은 노즐 직경이 작아지는 구간의 중간 위치로부터 말단 사이였고, 노즐 목의 직선 방향으로 나타나는 부식 길이는 약 2.1 mm였다. 상술한 연구 결과는 노즐 목 구조에 대한 심층적 최적화 설계 과정에 중요한 참조적 근거를 제공하였다. |