Abstract
A supercavitating vehicle has a speed of more than 300 km/h in water. A numerical analysis of the flow around a supercavitating vehicle must deal with a multiphase flow consisting of the water, vapor and exhaust gas because the vehicle is powered by roket propulsion. The effect of the exhaust gas on the vehicle is an important part in the study of the performance of the supercavitating vehicle. In the present study, the effect of the exhaust gas on the drag of vehicle was investigated by conducting numerical analysis. When there is no exhaust gas, drag of vehicle is affected by re-entrant. In the case with rocket propulsion, the exhaust gas reduces the influence of re-entrant. The exhaust gas also creates Mach disk and it changes drag profile.
초공동 수중비행체는 수중에서 시속 300 km 이상의 속력을 가진다. 초공동 수중비행체는 로켓추진을 동력으로 사용하기 때문에 초공동 수중비행체의 수치해석은 물과 수증기, 배기가스로 이루어진다상 유동을 다루게 된다. 배기가스가 수중비행체에 미치는 영향은 초공동 수중 비행체 성능연구에 중요한 부분이다. 본 연구에서는 초공동 수중비행체 주변의 유동장에 대한 수치해석을 통하여 배기가스가 비행체의 항력에 어떠한 영향을 미치는지 알아보았다. 배기가스가 없는 경우, 수중비행체를 둘러싼 초공동으로 물이 유입되는 재유입현상에 의해 수중비행체 항력의 변화가 발생한다. 추진체가 있는 경우 배출되는 가스는 재유입현상에 의한 영향을 감소시킨다. 또한 배기가스는 마하디스크를 생성하며 그 영향을 받아 항력 변화가 발생한다.