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한국전산유체공학회 한국전산유체공학회 학술대회논문집 한국전산유체공학회 학술대회논문집 2004년도 춘계
발행연도
2004.3
수록면
146 - 153 (8page)

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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2005

화학 평형과 열복사를 포함한 로켓 플룸 유동 해석
신재렬 ,  최정열 ,  최환석 한국추진공학회지 2005.03 학술저널

2004

화학평형반응과 복사열전달을 고려한 로켓 플룸 유동 해석
신재렬 ,  최정열 ,  최환석 한국항공우주학회 학술발표회 초록집 2004.04 학술대회자료
평형화학반응과 복사열전달을 고려한 로켓 플룸 유동 해석
신재렬 ,  최정열 ,  최환석 한국전산유체공학회 학술대회논문집 2004.03 학술대회자료

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The Numerical study has been carried out to investigate the effects of chemical reaction and thermal radiation on the rocket plume flow-field at various altitudes. The theoretical formulation is based on the Navier-Stokes equations for compressible flows along with the infinitely fast chemistry and thermal radiation. The governing equations were solved by a finite volume fully-implicit TVD(Total Variation Diminishing) code which uses Roe's approximate Riemann solver and MUSCL(Monotone Upstream-centered Schemes for Conservation Laws) scheme. LU-SGS (Lower Upper Symmetric Gauss Seidel) method is used for the implicit solution strategy. An equilibrium chemistry module for hydrocarbon mixture with detailed thenno-chemical properties and a thermal radiation module for optically thin media were incorporated with the fluid dynamics code.
n this study, kerosene-fueled rocket was assumed operating at O/F ratio of 2.34 with a nozzle expansion ratio of 6.14. Flight conditions considered were Mach number zero at ground level, Mach number 1.16 at altitude 5.06km and Mach number 2.9 at altitude 17.34km. Numerical results gave the understandings on the detailed plume structures at different altitude conditions. The diffusive effect of the thermal radiation on temperature field and the effect of chemical recombination during the expansion process could be also understood. By comparing the results from frozen flow and infinitely fast chemistry assumptions, the excess temperature of the exhaust gas resulting from the chemical recombination seems to be significant and cannot be neglected in the view point of performance, thermal protection and flow physics.

목차

Abstract

1. 서론

2. 열 화학 유동장 해석방법

3. 계산조건 및 성능해석

4. 계산결과 해석

결론

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