• 한국전산유체공학회지
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• 제17권4호
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• pp.69-74
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• 2012

Hypersonic flowfields over a sphere is calculated by using a nonequilibrium flow solver. The flow solver features a two-temperature model and finite rate chemical reaction models to describe nonequilibrium thermochemical processes. For the purpose of validation, the calculated shock stand-off distance is compared with the experimental data which is measured in a ballistic range facility. The present nonequilibrium calculation well reproduced the experimental shock stand-off distance in the cases where the experimental flowfields are expected to be nearly equilibrium, as well as in the cases to be nonequilibrium flowfields in the velocity range 4000 to 5500 m/s.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권7호
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• pp.1-8
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• 2003

본 논문은 극초음속 유동과 공력가열 해석에서 나타나는 공기 반응의 수치해석적 특징을 다루고 공기반응을 효율적으로 해석하는 부분 내재적 적분법을 공기반응에 적용하였다. 안정적 계산을 위해 화학반응 자코비안이 필수적임을 밝혔으며 자코비안의 양의 실수 특성치로 인한 수치기법의 경직성은 일반적인 연소반응에 비하여 미약하였다. 공기반응에서 부분 내재적 적분법은 화학종 순서의 종속성이 없었으며 완전 내재적 적분법과 동일한 수렴율과 계산 결과를 보였다. 극초음속 유동해석에 부분 내재적 적분법을 적용하면 전체 연산 시간이 감소되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.41-44
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• 2007

극초음속으로 비행하는 추진기관이 직면하는 고속 유동 등 제반 현상을 모사하기 위한 지상시험 설비로 충격파 풍동을 설계, 구축한 후 성능 시험을 수행하였다. 개발된 준 일차원 작동 해석를 이용하여 설계점을 파악한 후, 가압식 극고속 시험 구축을 위한 개념 설계를 완료하였다. 이어 단위 해석코드를 이용하여 구체적인 성능 설계 및 각 구성품에 대한 설계를 완료, 구축한 후, 다양한 운용조건에서 성능시험을 수행하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권4호
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• pp.328-336
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• 2008

극초음속으로 비행하는 추진기관이 직면하는 고속 유동 등 제반 현상을 모사하기 위한 지상시험 설비로 충격파 풍동을 설계, 구축한 후 성능 시험을 수행하였다. 개발된 준 일차원 작동 해석을 이용하여 설계점을 파악한 후, 가압식 극고속 시험 구축을 위한 개념 설계를 완료하였다. 이어 단위 해석 코드를 이용하여 구체적인 성능 설계 및 각 구성품에 대한 설계를 완료, 구축한 후, 다양한 운용조건에서 성능시험을 수행하였다. 본 논문에서는 각 구성품 설계 및 구축방법, 구축 후 수행된 다양한 성능 시험 결과를 자세히 제시하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제3권1호
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• pp.15-23
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• 1999

실린더 후부의 유동장에 대한 모사를 K-$\omega$ 모형을 이용하여 수행하였다. 2 방정식 난류 모형에 적용할 수 있는 압축성 수정항들을 이용하여 기존의 모형과 비교하였다. 극음속유동장에서는 성공적으로 예측이 가능하였던 것과는 달리 실린더 후부의 유동장에 적용하였을 경우에는 수정항이 없을 경우보다 악화되는 경향을 보이고 있다. 압축성 난류 수정항들은 이 유동장에서는 부정적인 역할을 하게 된다. 압축성 유동에 대한 난류 모형은 근본적으로 연구가 더 진행되어야 할 것으로 보인다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제8권4호
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• pp.1-5
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• 2003

A Thin-layer Wavier-Stokes equations are applied for the hypersonic flow over blunt bodies with applications to laminar as well as turbulent flows. The equations are expressed in the forms of flux-vector splitting and explicit algorithm. The upwind schemes of Steger-Warming and Van Leer are investigated to predict accurately the heating loads along the surface of the body. A mixed scheme has been presented for the differencing the convective terms and the mixed scheme is found to be less dissipative producing accurate solutions.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권3호
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• pp.1-9
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• 2005

본 논문에서는 직접모사법을 이용하여 고 고도 희박 영역에서 로켓의 자세 제어에 필수적인 측면 제트 분사와 그에 따른 자유 흐름 유동과 측면 제트의 상호 작용에 대한 연구를 수행하였다. 밀도 차가 큰 자유 흐름 유동과 제트 유동을 동시에 모사하기 위해 입자 가중치 기법을 사용하였다. 두 수직한 평판 사이의 유동 및 측면 제트 분사에 의한 상호 작용 해석을 수행하였고 그 결과를 실험치와 비교하여 프로그램을 검증하였다. 좀 더 실제적인 로켓 모델로 blunted cone cylinder 형상에 대하여 받음각을 변화시켜가며 자유 흐름 유동과 측면 제트의 상호 작용에 대한 연구를 수행하였다. 표면 압력 차이의 분포를 기준으로 람다(lambda) 충격파와 후류의 영향을 토의하였다. 받음각이 있는 유동의 경우 leeward 방향으로는 제트와 자유 흐름 유동의 상호 작용이 약해지며, windward 방향으로는 상호 작용이 매우 강해지는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제6권2호
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• pp.32-39
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• 2001

Hypersonic analysis on the KSR-Ⅲ payload configuration has been performed using an axisymmetric Navier-Stokes code. A numerical code based on the Harten and Yee's upwind TVD scheme with simplified curve fits in the chemically reacting equilibrium air was developed. The carbuncle phenomenon on detached shock in front of the payload is controlled by using pressure gradients to tune the dissipation. Chemically reacting equilibrium computations for the reentry flight conditions of Mach No. 10.2, 8, 4.9 are presented and compared with the results of calorically perfect gas.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권12호
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• pp.1031-1038
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• 2017

공기 흡입식 엔진의 성능 향상을 위하여 흡입구를 통한 유입공기의 전압력 회복률을 최대로 하는 것은 엔진 설계에 있어서 매우 중요하다. 흡입구의 각 램프 단에서 발생하는 충격파의 세기를 동일하게 흡입공기를 압축하면 흡입구에서의 최대 전압력 회복을 보장한다는 Oswatitsch 기법이 극초음속에서도 유효한지를 조사하였다. 극초음속 영역에서의 흡입구 작동 한계를 고려하여 압축 특성 및 열역학적 관점에서 유입 마하수에 따른 흡입구의 압축램프 각도와 램프 수에 따른 흡입구 성능을 비교하여 각단에서 발생하는 충격파 강도에 영향을 주는 경사 충격파에 수직한 마하수의 비선형성을 분석하였다. 이 분석을 근거로 Oswaitisch 기법이 초음속에서 뿐만 아니라 극초음속 비행 영역에서도 유효한 결과를 도출할 수 있음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권8호
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• pp.652-661
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• 2018

고속 고온 유동에서 나타나는 고온 기체 현상을 모사하기 위해서는 마하수뿐 아니라 절대속도도 재현할 수 있어야 한다. 이러한 유동을 초음속 유동과 구분하여 극고속 유동이라 부르며, 충격파 터널과 같은 고엔탈피 시험 장치를 통해 연구가 이루어지고 있다. 그러나 이러한 고엔탈피 시험 장비는 높은 온도와 압력 때문에 노즐에서 열화학적 비평형 현상을 경험하게 되며 기존의 이론적 방법으로 그 실험 조건을 규정하기 어렵다. 이에 본 연구에서는 알려진 비평형 노즐 코드의 단점들을 보완하고 충격파 터널의 운용 조건에서 시험부 유동 특성을 빠르게 예측하기 위하여 열화학적 비평형을 고려한 준 1차원 노즐 해석 코드를 개발하였다. 개발된 코드는 시험 결과 및 2차원 축대칭 해석 결과와 비교를 통하여 충격파 풍동 시험부 유동 조건 예측을 위한 활용성 및 한계를 살펴보았다.