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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 발행연도
- 2014
- 저작권
- 서울대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
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본 논문에서는 유동 제어장치중의 하나인 Bleed 유동 제어장치가 초음속 비행체 엔진 흡입구 성능에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행된 수치적인 연구에 대해 다루고 있다. 수치해석을 통해 Bleed 유동 제어장치를 직접적으로 모사하기에는 너무나 많은 시간이 소요되므로, 경계조건의 형태로 Slater가 2009년에 모사하였던 모델을 사용하였다[3]. 채택된 경계조건 모델과 해석에 사용한 해석자가 타당한지를 입증하기 위해 검증 문제를 해석하였다. 검증된 Bleed 경계조건을 Nagashima가 1972년에 실험하였던[5] 초음속 흡입구(Supersonic inlet) 형상에 적용하여 흡입구 성능이 향상됨을 확인하였으며, Center body와 Inner cowl 두 곳에서의 Bleed 유동 제어장치에 대해 초음속 흡입구가 최적의 성능을 갖도록 하는 Bleed 조건을 찾아내기 위해 Kriging-EI 기법과 GA 기법을 이용하였다. 그 결과 유동의 박리(Flow separation)의 영향이 가장 작을 경우 종단충격파가 흡입구 내부에서 가장 면적이 좁은 목(Throat) 부근에 위치할 때 흡입구의 성능이 최대가 됨을 확인하였으며, 이 과정에서 나온 여러 경우에 대한 물리적인 해석을 통해 최적의 성능을 갖게 되는 경우의 원인과 물리적인 특성을 분석하였다.
목차
초 록목 차표 목차그림 목차기호 및 약어1. 서 론1.1 연구 배경1.2 연구 목적2. 지배방정식 및 수치기법2.1 지배방정식2.2 공간 차분법2.2.1 AUSMPW+ 기법2.2.2 고차 정확도 기법2.3 시간 적분법2.3.2 가상시간 기법2.3.2 LU-SGS 기법2.4 난류 모델2.4.1 κ-ω SST모델3. 최적화 기법3.1 유전 알고리즘(GA)3.2 메타 모델링 기법3.2.1 실험계획법 (DOE)3.2.2 Kriging 모델링 기법3.2.3 EI(Expected Improvement) 기법4. Bleed 경계조건 구현 및 검증4.1 Slater 모델(2009)4.2 경계조건 검증4.2.1 균일한 초음속 유동이 흐르는 평판4.2.2 Bleed 영역 내로 경사충격파가 입사하는 경우5. Bleed가 적용된 초음속 흡입구5.1 형상 및 경계조건5.2 디자인 최적화 계획5.3 디자인 최적화 결과5.3.1 Bleed 영역 주변 유동의 물리적 특성5.3.1 종단 충격파 위치가 흡입구 성능에 미치는 영향5.3.2 유동 박리가 흡입구 성능에 미치는 영향5.3.3 공력 노즐(Aerodynamic nozzle) 현상6. 결론참고문헌Abstract
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