• 제목/요약/키워드: 무딘물체

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무딘 물체 주위 고마하수 유동해석의 문제점과 해결책 (Issues and Solutions for the Numerical Analysis of High Mach Number Flow over a Blunt-Body)

  • 원수희;정인석;최정열;신재렬
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.18-28
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    • 2006
  • 무딘 물체 주위의 고마하수 유동의 수치해석은 여러 문제점을 지니고 있으며, 이러한 문제점을 해결하기 위한 다양한 해석 기법이 제시되어왔다. 그러나 20년 이상된 수치 기법과 비교할 때 현장 경험의 부족, 그리고 특별한 응용을 위하여 기존의 코드를 수정하는 번거로움 등으로 인해 새로운 기법들은 한정된 응용 분야에서만 이용되고 있다. 본 연구에서는 지난 25년간 가장 널리 이용되고 있고 여러 상용코드에도 적용된 Roe의 FDS 수치해법을 이용하여 알고리듬이나 전산유체해석 코드의 수정 없이 3차원 고마하수 유동 해석의 문제점을 극복하는 방안을 살펴보았다. 매우 큰 마하수에서도 엔트로피 수정을 통하여 Riemann 해법들의 문제점으로 잘 알려진 carbuncle 현상이 해결 가능함을 보였으며, 비물리적 해의 문제도 초기조건의 간단한 수정으로 엔트로피 수정이나 격자 형상에 관계없이 해결할 수 있었다.

Upwind Navier-Stokes 방법을 이용한 다양한 무딘물체 유동장의 수치 해석적 연구 (Numerical Analysis of Flowfield over Various Blunt-bodies Using Upwind Navier-Stokes Method)

  • 서정일;송동주
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 1998년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.78-83
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    • 1998
  • A finite-difference method based on conservative supra characteristic method(CSCM) type upwind flux difference splitting has been studied on the bluntness effect on the wall heat transfer rate and wall pressure over blunt-body. The results show that the stagnation heating varies inversely with the square root of the nose radius.

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표면열전달과 항력을 고려한 극초음속 비행체 선두부 최적형상설계 (A Design Optimization Study of Blunt Nose Hypersonic Flight Vehicle Using Surface Heat-transfer and Drag Minimization)

  • 임설;서정일;송동주
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.197-201
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    • 2004
  • A design optimization of Sphere-Cone blunt nose hypersonic flight vehicle has been studied by using upwind Navier-Stokes method and numerical optimization method. Heat transfer coefficient and drag coefficient are selected as objective function or design constraint. Control points of Bezier curve are considered as design variable.

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초음속 유동장 Blunt-spike 선두 형상 설계 및 해석 (Analysis and Design Spike-Nosed Configurations in Supersonic Flow)

  • 강홍재;오성원;최한울;황제영;손찬규;이관중
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제1회(2012년)
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    • pp.37-40
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    • 2012
  • EDISON CFD 수치 해법 기법을 바탕으로 초음속 유동장 속에서 spike가 부착된 무딘 물체에 대하여, spike 형상 변화에 따른 압축성 효과에 의한 항력 변화 추이를 고찰하였다. Spike의 길이 따른 항력 변화 추이를 살펴보았다. Spike의 길이가 Main body와 특정한 비율을 가질 때 항력이 최소가 된다. 이를 기준으로 spike 길이가 특정 길이만큼 줄어들거나 늘어날 경우에 각각 1.35%, 4.95% 항력이 증가하였다. 이러한 자료들은 초음속 유동장에서 무딘 물체에 가해지는 압축성 효과에 의한 저항을 최소화하기 위한 spike 설계 시 중요한 견해를 제공한다.

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앞이 무딘 물체에서 반사되는 약한 충격파 (Weak Shock Waves Reflected from a Blunt Body)

  • 장세명;장근식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제23권7호
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    • pp.901-910
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    • 1999
  • Investigated In this paper is the shock reflection from a blunt body, In particular, a circular cylinder of 20 mm diameter, for the weak shock impinging in the range 1<$M_s$ <2. Pressure and shock speed are measured for various shock strengths. Double-pulse holographic interferograms are taken to study the unsteady flow field at $M_s=1.34$. These experimental results are, in overall, well compared with the unstructured adaptive finite volume computation of the Euler equations performed in this study. Correlation of incident and reflected shocks and shock-shock locus obtained by experiment, computation, and theory are presented in parallel.

초음속 역분사 유동이 초음속 비행체 성능에 미치는 영향에 대한 수치해석적 연구 (A Numerical Analysis of Supersonic Counter Jet Flow Effect on Performance of a Supersonic Blunt-Body)

  • 서덕교;서정일;송동주
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.1-8
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    • 2002
  • The counter jet flow which is injected against the free stream at stagnation region of blunt body for improvement of aerodynamic performance has been studied by using upwind Navier-Stokes method. The variations of drag force and upwind forward penetration depth due to changes in the stagnation thermodynamic properties of counter jet flow such as total pressure, Mach number, and total temperature have been studied. The results show that the changes in the stagnation pressure and Mach number have large effects on the wall pressure and drag force, but the total temperature does not affect the wall pressure and drag force.

표면 열전달율과 항력을 최소화한 극초음속 비행체 선두부 형상 최적설계 (A DESIGN OPTIMIZATION STUDY OF BLUNT NOSE HYPERSONIC FLIGHT VEHICLE MINIMIZING SURFACE HEAT-TRANSFER RATE AND DRAG)

  • 임설;서정일;김상덕;송동주
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.27-35
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    • 2005
  • A design optimization of hypersonic flight vehicle has been studied by using upwind Navier-Stokes method and numerical optimization method. CFD method is linked to numerical optimization method by using a Bezier curve and a design optimization of blunt nose hypersonic flight vehicle has been studied. Heat transfer coefficient and drag coefficient are selected as objective functions or design constraints. The Bezier curve-based shape function was applied to blunt body shape.

HLLE+와 LU-AF를 이용한 극초음속 화학적 비평형 유동장 해석 (Hypersonic Chemical Nonequilibrium Flow Analysis with HLLE+ and LU-AF)

  • 박수형;권장혁
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.47-54
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    • 2000
  • A robust Navier-Stokes code has been developed to efficiently predict hypersonic flows in chemical nonequilibrium. The HLLE+ flux discretization scheme is used to improve accuracy and robustness of hypersonic flow analysis. An efficient LU approximate factorization method is also used to solve the flow equations and species continuity equations in fully coupled fashion to implicitly treat stiff source terms of chemical reactions. The HLLE+ scheme shows lower grid dependency for the wall heating rates than other schemes. The developed code has been used to compute chemical nonequilibrium air flow through expanding hypersonic nozzle and past two and three dimensional blunt-nosed bodies. The results are in good agreement with existing numerical and experimental results.

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Upwind 방법을 이용한 무딘물체 주위의 화학적 비평형 비점성 유동장의 수치 해석 (Numerical Analysis of Nonequilibrium Chemically Reacting Inviscid flow over Blunt-bodies Using Upwind Method)

  • 서정일;송동주
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 1997년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.99-105
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    • 1997
  • A finite-difference method based on conservative supra characteristic method type upwind flux difference splitting has been developed to study the nonequilibrium chemically reacting inviscid flow. For nonequilibrium air, NS-1 species equations were strongly coupled with flowfield equations through convection and species production terms. Inviscid nonequilibrium chemically reacting air mixture flows over Blunt-body were solved to demonstrate the capability of the current method. At low altitude flight conditions the nonequilibrium air models predicted almost the same temperature, density and pressure behind the shock as equilibrium flow: however, at high altitudes they showed substantial differences due to nonequilibrium chemistry effect. The new nonequilibrium chemically reacting upwind flux difference splitting mettled can be extended to viscous flow and multi-dimensional flow conditions.

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