Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences (한국항공우주학회지)

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Effects of Underexpanded Plume in Transonic Region on Longitudinal Stability

천음속 영역에서 과소 팽창 화염이 종안정성에 미치는 영향에 관한 연구

  • Published : 2004.10.01
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Abstract

Exhaust plume effects on longitudinal aerodynamics of missile were investigated by wind tunnel tests using a solid plume simulator and CFD analyses with both the solid plume and air jet plumes. Approximate plume boundary prediction technique was used to produce the outer shape of the solid plumer and chamber conditions and nozzle shapes of the air jet plumes were determined through plume modeling technique to compensate the difference in thermodynamic properties between air and real plume. From comparisons among turbulence models in case of external flow interaction with the air jet plume, Spalart-Allmaras model turned out to give accurate result and to be less grid-dependent. Effects induced by the plume were evaluated through the computations with Spalart-Allmaras turbulence model and the air jet plume to account for various ratios of chamber and ambient pressure and Reynolds number under the flight test condition.

화염에 의한 종방향 공력 특성의 변화를 해석하기 위하여 고형 화염 모형을 이용한 풍동 시험과 고형 화염 모형과 제트 화염 모델을 이용한 난류 유동 수치 해석을 실시하였다. 화염 경계면 근사 가법을 이용하여 산출한 형상을 본떠 화염 모형을 제작하였으며 제트 화염 모델링 기법을 이용하여 공기와 실제 화염의 열역학적 차이로 인한 오차를 보정한 공기 제트 화염을 생생하였다. 화염과 외부 공기의 간섭에 대해 난류 모델간의 비교를 통하여 정확도와 격자 의존성 등에서 Spalart-Allmaras 모델이 좋은 결과를 주었다. 수치 해석을 통하여 고형 화염 모형과 제트 화염의 차이를 분석하였으며, 실제 비행 시험에 대한 화염 영향을 분석하기 위하여 연소실과 대기 압력 비와 레이놀즈수에 따른 변화를 해석하였다.

Keywords

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