Abstract
The Physics of the Plume-induced shock and separation Particularly at a high Plume to exit pressure ratio and supersonic speeds up to Mach 3.0 with and without a passive control method, porous extension, were studied using computational techniques. Mass-averaged Navier-Stokes equations with the RNG $\kappa$-$\varepsilon$ turbulence model were solved using a fully implicit finite volume scheme and a 4-stage Runge-Kutta method. The control methodology for plume-afterbody interactions is to use a perforated wall attached at either the nozzle exit or the edge of the missile base. The Effect of porous wall length on plume interference is also investigated The computational results show the main effect of the porous extension on plume-afterbody interactions is to restrain the plume from strongly underexpanding during a change in flight conditions. With control, a change in porous extension length has no significant effect rut plume interference.
플룸간섭 현상은 플룸에 의한 경계층 유동의 박리, 강한 전단층의 발생, 그리고 다수의 충격파들이 박리유동 및 전단층과 상호작용하게 되는 매우 복잡한 유동현상으로, 현재 미사일의 후미부에서 발생하는 플룸간섭 현상의 상세에 관해서는 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 초음속 미사일의 동체후미부에서 발생하는 플룸간섭 현상의 특징 및 동체기저부에 설치된 다공확장벽(porous extension)의 플룸간섭 현상에 대한 영향을 수치해석적으로 조사하였다. 그 결과, 다공확장벽이 플룸에 의한 충격파와 경계층 유동의 박리를 완화시켜 미사일 동체의 제어성능이 향상될 수 있음을 알았다.