본 연구에서는 마하수 6인 극초음속 환경에서의 공력가열 현상으로 인한 코르크의 삭마 현상을 실험적으로 연구하기에 앞서 시편의 재질, 형상, 공격각의 변화에 따른 공력가열 현상을 수치해석 방법으로 분석하였다. 정상상태 온도 증가를 예측하기 위해 정상상태 해석을 수행하고, 시간에 따른 열전달 현상을 분석하기 위해 비정상상태에서 전도 대류 conjugate 해석을 수행하였다. 시편은 쐐기형상이며 재질은 열전도도, 밀도, 정압비열의 곱이 약 20배 차이나는 Sus630과 코르크를 적용하였고 공격각은 각각 5°와 15°이다. 코르크의 열반응을 실험하기 위해 공력가열로 인한 시편의 온도는 500℃ 이상이 되어야한다. 해석을 통해 각 조건별 실험 가능 여부 및 실험 시간을 예측하였으며, 시편 100℃ 예열과 공격각 15°의 경우 15초 이상의 실험이 가능하다고 판단된다.
Numerical simulation of viscous heating in hypersonic flow (Ma 6) is conducted before experiment to predict possible experimental time. The parameters in this simulation are material property, shape and attack angle. Steady state simulation is performed to expect temperature increase. Then convection and conduction conjugated transient simulation is conducted to analyze heat transfer phenomenon with time. The sus630 and cork are applied as test plate material with different thermal property. With test plate pre-heating at 100℃ and attack angle 15°, cork ablation experiment can be possible more than 15 seconds.