Numerical study on flow characteristics of a variable thrust side jet thruster with a rectangular nozzle

사각 노즐이 적용된 가변 추력용 측추력기의 유동특성에 관한 수치해석

To analyze flow characteristics and performance of the side jet thruster with 4 shutters and rectangular nozzles, a 3-D simulation has been implemented. Numerical calculations for three rotation anlgles of the shutter, have been conducted. Internal recirculation in a chamber and asymmetric flow structure in a nozzle were observed. In addition, the more shutter rotated, the more asymmetries of flow increased, and this phenomena resulted in thrust bias. The degrees of thrust bias and thrust performance with the rotation angles of the shutter were predicted and comparisons with theoretical thrust were made.

사각노즐을 갖는 측추력기의 유동 특성 분석과 성능 예측을 위해 3차원 수치해석을 수행하였다. RANS 기법을 이용하였으며 측추력기의 유량 조절 셔터가 회전하는 각도가 세 가지 경우에 대해 계산을 수행하였다. 셔터의 형상적인 특성으로 인한 내부의 재순환영역을 관찰하였고, 사각 노즐에서의 유동의 비대칭성을 확인하였다. 또한 셔터의 개폐 정도에 따라 노즐 내 유동의 비대칭성이 심화되어 추력이 편향되는 것을 관찰하였다. 셔터가 회전함에 따라 추력이 편향되는 정도와 추력 성능을 예측하고 이론적으로 계산한 추력 값과 비교하였다.