Numerical Investigation of Supersonic Combustion on Two-dimensional Double Shear Layer

2차원 2단 혼합층에서의 초음속 연소에 관한 수치해석

The Present Study describes the numerical investigations concerning a fuel(Hydrogen), inert gas (Nitrogen) or supersonic air stream issued between each other. The basic flow configuration consists of a plane, double shear/mixing layer flow. For the numerical solution, a fully conservative unsteady $2^{nd}$ order time accurate sub-iteration method and a $2^{nd}$ order Total Variation Diminishing(TVD) scheme are used with the finite volume method(FVM). The results are consist of three categories ; single shear layer consist of fuel and supersonic air stream, inert gas stream issued between supersonic air and fuel stream, fuel gas stream issued between supersonic air and fuel stream. The numerical calculations has been carried out in case of 1,2, and 4mm thickness of center stream. The width of total gas stream is 4cm.

본 연구는 연료(수소)층과 산화제(공기)층의 사이에 불활성기체(질소)또는 연료(수소)를 평행분사하는 수치해석을 다루고 있다. 수치해석을 위해서 완전 보존되는 비정상 2차 시간정확도법과 2차 TVD방법이 유한 체적법과 사용되었다. 결과는 3가지 종류로 구성되어있다. 첫째는 연료와 산화제의 단일 혼합층이고, 둘째는 연료와 산화제의 사이에 불활성기체를 분사하는 방식이며, 세 번째는 연료와 산화제의 사이에 연료를 분사하는 방식이다. 전체 유동층의 수직두께는 4cm이며 삽입된 중간층의 두께는 1,2,4mm의 세가지 경우에 대하여 계산하였다.