초음속 항공기에서의 축소-확대 노즐에 대한 개념설계를 수행하였다. 이를 위하여 가상의 추력 29,000 lbf 급 터보팬엔진을 설정하였으며, Gasturb 12 프로그램을 이용하여 싸이클 해석을 수행하여 터빈 후방에서의 일차원 유동특성을 계산하였다. 항공기 이륙시의 최대추력에서 바이패스 덕트와 코어엔진에서 흐르는 가스유동으로부터 엔진의 크기 및 형상에 대한 기본제원을 도출하였다. 설계점에서의 성능데이터 및 엔진형상을 이용하여 최대 비행 마하수 2.0, 최고 비행고도 15,000 m 에 대한 항공기의 운용영역으로부터 탈 설계점 성능해석을 수행하여 각 비행 상태에서의 초음속 노즐의 1차원 기본형상을 도출할 수 있었다.
This paper presents the conceptual design of a convergent divergent nozzle in a supersonic aircraft engine. The model turbofan engine is of 29,000 lbf class and cycle analysis is conducted by Gasturb 12 software. The dimension and configuration of an model turbofan were derived from design point calculation on the take-off with wet reheat condition. The off-design cycle calculation is conducted at the all flight envelope on the maximum flight Mach number of 2 and maximum flight altitude of 15,000 m. From the off-design calculation, we could draw supersonic convergent divergent nozzle configurations and it"s operating gas properties.