핀틀 노즐의 특성분석-I = 정상상태 성능
저자
이지형(Jihyung Lee) ; 박병훈(Byunghoon Park) ; 장홍빈(Hongbeen Chang)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2012
작성언어
Korean
주제어
자료형태
학술저널
수록면
355-361(7쪽)
제공처
핀틀 효과에 따른 추력변화와 핀틀의 Stroke에 따른 노즐 하류의 초음속 유동구조를 평가하기 위하여 공압시험과 수치해석을 수행하였다. 1차원 이론에 의한 성능의 예측은 노즐 팽창부에서 발생하는 유동박리와 핀틀 tip부에서 발생하는 재 순환영역에 의한 shock등에 따른 다차원 유동효과를 배제하기 때문에 시험값과 오차가 발생하였다. 정상상태 유동해석은 needle형 핀틀의 변위에 따라 계산되었으며 standard k-ε, k-ω SST 및 Spalart-Allmaras 난류모델을 적용하였고, k-ω SST and Spalart-Allmaras 난류모델이 유동의 특성을 잘 예측하였다. 특히, Spalart-Allmaras 난류모델이 다른 난류모델에 비해 조금 더 본 현상을 잘 예측함을 알 수 있었다. 핀틀의 형상에 따른 추력특성은 유동패턴에서는 차이가 나타났으나 순수 추력에서의 차이는 미묘하였다.
더보기Cold flow test and computational fluid dynamics of needle-type pintle nozzle have been investigated in order to evaluate thrust variations on the pintle effect and understand complex internal shock structure in the supersonic flow regime downstream of the nozzle throat due to the stroke of the pintle. The prediction based on one-dimensional flow theory deviates from the measurements because of the exclusion of multi-dimensional flow effect, which includes shock wave by the flow turning originated on the pintle tip and shock separation at the nozzle divergent section. A steady flow simulation for understanding of the nozzle internal flow according to the stroke of the needle-type pintle is conducted in conjunction with standard k-ε, k-ω SST and Spalart-Allmaras turbulence model. k-ω SST and Spalart-Allmaras turbulence models causes better fit to the measurement and the Spalart-Allmaras is marginally higher prediction accuracy than k-ω SST. Parametric study for evaluation of thrust on characteristics of pintle is performed using Spalart-Allmaras turbulence model. Although flow pattern of each case has a different tendency, the difference of net thrust among cases is not noticeable.
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