A Unified 3D Numerical Analysis of a Model Scramjet Engine with a Cavity Flame-Holder and Two Intake Side Walls

공동형 보염기를 갖는 모델 스크램제트 엔진의 흡입구 측면효과를 고려한 3차원 통합 유동해석

To identify the detailed 3D flow characteristics of a model scramjet engine, a unified 3D numerical analysis was performed. The numerical domain of concern includes the entire flow path of the model scramjet engine extending from the intake to the nozzle exhaust. Turbulent models($k-{\omega}$ SST and low Reynolds number k-e with Sarkar model) were applied with comparison of experiment result. Intake side wall's effect on flow characteristics was analyzed in view points of flow quality at inlet duct and near the flame holder as well. The code is paralleled with multi-block feature using MPI(Massage Passing Interface) library to speed up the 3D calculation.

모델 스크램제트 엔진의 3차원 유동특성 이해를 위하여 다단의 충격파를 발생 시키는 흡입구부터(외부 유동영역) 공동형 보염기, 연소기, 노즐이 포함되는 엔빈 내부 전영역을 통합한 수치해석을 수행하였다. $k-{\omega}$ SST 난류모델과 Sarkar모델이 적용된 저 레이놀즈 수 k-e 난류모델의 해석결과를 실험 결과와 비교하였으며, 흡입구의 측면효과(intake side wall effects)를 살펴보기 위하여 측면의 유무에 따른 유동특성을 관찰하였다. 본 연구에 소요되는 계산시간의 효율성을 위하여 계산영역을 다중블럭으로 구성하였으며, MPI(Massage Passing Interface) 병렬 계산 기법을 적용하였다.