| 초록 |
본 논문은 전산 유체 역학(computational fluid dynamic) 방법을 이용하여 극초음속 유입 유동 조건에서 이중 타원체(double ellipsoid model)의 열유동에 대한 계산을 통하여, 벽면의 열유동 예측 정밀도에 영향을 미치는 요인을 종합적으로 분석하였다. 그리고 공정에서 일반적으로 사용하는 BL(Baldwin-Lomax) 모델, SA(Spalart-Allmaras) 모델, k-ω 모델 및 SST(Shear-Stress Transport) 모델 등 4가지 난류 모델(turbulent model)로 해당 모델의 극초음속 열유동 예측 과정에서 성능을 평가하여 난류 모델 조건에서 벽면의 법선 방향 격자 레이놀즈수(Reynolds number)가 열유동 계산에 미치는 영향 규칙을 획득하였다. 그리고 고마하수(high Mach number) 조건에서 서로 다른 후퇴각(sweep angle)을 가진 무딘 핀 모델(blunt fin model)에 대하여 열유동 계산을 진행하여, 후퇴각이 무딘 핀 앞부분 변두리의 열유동 최대치에 미치는 영향 규칙을 획득하였다. 연구 결과, 2 방정식 난류 모델(two equation turbulent model)은 1 방정식 모델(one equation model) 및 제로 방정식 모델(zero equation model)에 비하여 극초음속 공력 가열(aerodynamic heating) 계산에 더욱 적합하였으며, 그 가운데서 SST 모델이 열유동에 대한 예측 정밀도가 더욱 높았고, 전반적인 성능이 더욱 우수하였다. 무딘 핀 스태그네이션 곡선(stagnation line)에서 최대 열유동은 후퇴각의 증가에 따라 비단조적으로 변화되었는데, 후퇴각이 약 22°일 때 최대값에 도달하였다. |
