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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이열
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 한국항공대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수19
이 논문의 연구 히스토리 (10)
2021
2018
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능동 유동 제어 및 다양한 유체 기계로의 응용이 가능한 피드백 유로형 유체진동기의 초음속 진동제트에 대한 유동 특성 관찰과 이를 이용한 충격파 박리 유동 제어에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 고속 슐리렌 유동가시화 기법 적용과 영상 분석, 표면 유동가시화 기법, 음압 측정과 고속 응답 압력센서를 이용한 진동제트의 진동 스펙트럼 분석, 피토관 경계층 측정 분석 등의 실험적 방법을 활용해 고진동, 초음속 진동제트 유동의 정량적 특성과 그 유동 제어 효과 관찰 수행하였다. 피드백 유로형 유체진동기에서 발생되는 안정적이고 지속적인 초음속 진동제트를 확인하였으며, 그 발생 메커니즘의 상세한 관찰과 진동 성능(진동수, 최대 진동각)에 영향을 미치는 다섯 가지 내부 형상 변수에 대한 두 실험계획법(다구찌 실험계획법, 반응표면법)을 설계하여 통계학적 분석을 수행하였다. 또한 확인된 초음속 유체진동기를 마하수 2.4의 초음속 유동장에서 쐐기각 7도와 10도 충격파 발생기에 의해 발생되는 충격파 박리 유동의 전방에 적용해 경계층 제어 성능 관찰을 수행하였다. 그 결과 능동 유동 제어 기법으로의 유체진동기의 초음속 진동제트는 박리 유동 후방의 경계층 두께 감소와 경계층 성능 향상 및 전압력 회복도 향상을 발생시킬 수 있음을 확인하였다.
목차
제 1 장 서 론 11.1 연구 배경 11.2 유체진동기 11.3 피드백 유로형 유체진동기 91.3.1 피드백 유로형 유체진동기의 내부구조 91.3.2 유체진동기의 스케일 영향성 141.3.3 초음속 진동제트 161.4 유동제어로의 유체진동기 응용 181.4.1 유체진동기 진동제트의 후방 유동 구조 특성 181.4.2 아음속 유동으로의 진동제트 활용 221.4.3 초음속 충격파 박리 유동 제어 241.5 연구 목표 28제 2 장 연구 방법 292.1 피드백 유로형 유체진동기 292.2 초음속 진동제트 관찰을 위한 기초 시험장치 302.3 토출형 초음속 풍동기 322.4 초음속 능동 유동 제어 액추에이터기 342.5 유동가시화 기법 362.5.1 슐리렌 유동가시화 362.5.2 표면 유동가시화 372.6 고속 데이터 획득 장치 392.7 무향 박스 설계와 진동제트의 음압 측정 412.8 Canny edge-detection 방법을 이용한 진동각의 정량적 평가 422.9 다변수 상관관계를 위한 실험계획법 452.9.1 다구찌 실험계획법 462.9.2 반응표면법 482.10 실험조건 50제 3 장 연구 결과 543.1 피드백 유로형 초음속 유체진동기 기초 특성 543.1.1 진동 메카니즘 543.1.2 내부블록의 진동 유도 효과 553.1.3 진동제트의 진동수 변화 563.1.4 유체진동기 내부 압력손실 603.1.5 내부압력 변화와 슐리렌 유동가시화 영상의 동기화 623.2 유체진동기 내부 형상과 진동 성능의 상관관계 663.2.1 다구찌 실험계획법을 이용한 형상 민감도 분석 663.2.2 반응표면법을 이용한 진동 성능 변화 관찰 683.2.3 NPR 변화에 따른 목적함수 반응면의 변화 713.2.4 형상 인자 변화에 따른 진동각 분포 변화 763.2.5 형상 인자 변화에 따른 진동가능 영역 803.2.6 무차원 진동기 형상 변수를 이용한 종합적 분석 823.3 초음속 진동제트를 활용한 경계층 박리 구조 제어 843.3.1 모서리 효과 경감을 위한 필렛 843.3.2 초음속 자유유동의 경계층 특성 893.3.3 제어 유동의 작동 특성 913.3.4 액추에이터 분출 위치에 따른 박리 유동 압력 변화 933.3.5 충격파 박리 유동 구조의 유동 가시화 1003.3.6 경계층 마하수 프로파일 1063.3.7 경계층 내의 전압력 분포와 전압력 회복 114제 4 장 결론 119제 5 장 향후 연구 제안 122참고문헌 123
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