A Study of the Plume-Induced Shock Wave on Supersonic Afterbodies

초음속 동체후미부에서 발생하는 Plume-Induced Shock Wave에 관한 연구

The present numerical study describes the flow physics on the interaction between the supersonic freestream and jet plume. The compressible flow past a simplified afterbody model with a sonic nozzle is investigated using mass-averaged Navier-Stokes equations, discretized by a fully implicit finite volume scheme, and the standard $k-{\omega}$ turbulence model. The results obtained through the present study are discussed specifically regarding the effect of the plume pressure ratio, freestream Mach number and base dimensions on the location of the plume-induced shock wave generated on the afterbody by the underexpansion of the jet plume.

본 연구에서는 초음속 자유유동과 제트 플룸 간의 간섭에 관련된 유동현상들을 수치해석적 방법을 이용하여 고찰하였다. 수치계산은 유한체적법으로 이산화한 압축성 mass-averaged Navier-Stokes 방정식에 표준 $k-{\omega}$ 난류모델을 적용하여 수행하였으며, 계산에 사용된 모델은 음속노즐을 가지는 동체후미부 만으로 단순화하였다. 수치계산결과는 플룸압력비, 기류마하수 및 베이스 직경이 플룸의 부족팽창에 의해서 동체후미부 상에 발생하는 plume-induced shock wave의 위치에 주는 영향에 대하여 주로 기술하였다.