듀얼 벨 노즐에 확장-굴절(E-D) 노즐 개념을 적용한 기초 전산수치해석

Numerical Study of Dual Bell Nozzle by applying the Concept of Expansion-Deflection Nozzle

듀얼 벨 노즐에 확장-굴절 노즐 개념을 적용한 기초 전산수치해석 연구를 수행하였다. CEA 코드를 이용하여 노즐 내부 유동의 화학조성을 계산한 8 화학종 동결유동 해석을 진행하였고, 난류 모델은 $k-{\omega}$ SST 모델을 선정하였다. 듀얼 벨 노즐에 확장-굴절 노즐 개념을 적용함에 따라 변화된 천이고도 및 성능 계산을 수행하였다. 해석 결과 확장-굴절 노즐 개념을 적용함에 따라 과대팽창 조건이 형성되었고, 그에 따라 천이고도가 상승하였다.

Numerical analysis was carried out by applying the concept of E-D(expansion-deflection) nozzle to dual bell nozzle. We used the CEA code to calculate the chemical composition of the nozzle and to analyze the freezing flow of 8 species. The turbulence model was chosen as the $k-{\omega}$ SST. We applied the concept of E-D nozzle to the dual bell nozzle and performed the calculated transition altitude and performance. As a result of the interpretation, the application of the E-D nozzle concept led to the formation of over-expansion conditions, which resulted in an increase in the transition altitude.