• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.7 no.2
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• pp.15-22
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• 2003

Computational study using the 2-dimensional, compressible, Navier-Stokes equations is performed to predict the discharge coefficient of air flow through a film-cooling hole. In order to investigate the effect of internal/external flows on discharge coefficient, the present computational results which are obtained for three flow cases, only external flow, only internal flow, and no flow, are compared with experimental ones. It is found that the computational results predict the discharge coefficient of the film-cooling hole in a reasonable accuracy and the external crossflow reduces the discharge coefficient, while the internal crossflow increases the discharge coefficient in a range of momentum flux ratio $I_{c-jet}$ > 1 due to the total pressure loss and boundary layer effect.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2002.08a
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• pp.143-146
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• 2002

Recently the micro flows have been received much attention in the applications with regard to Micro Electro Mechanical Systems(MEMS). Such flows are governed by relatively large viscous forces, compared with inetia force, and frequently specified by slip wall boundary conditions. In the present study, computations are applied to investigate the compressible viscous flows through an extremely small channel, and theoretical analyses are conducted using the Fanno flow theory. The axisymmetic, compressible, Wavier-Stokes equations are numerically solved by a fully implicit finite implicit method. The predicted results are validated with previous experimental data available. The results obtained show that for small Reynolds numbers, the viscous frictional force significantly influences the compressible micro channel flows.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.11a
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• pp.63-67
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• 2016

본 연구에서는 극초음속 추진기관을 위한 고공환경 모사 설비 장치에서 시험부 안에 들어가는 시험 모델의 변수에 대해 고찰하였다. 시험부에 적용할 시험 모델을 대상으로 진행하고, 시험 모델 형상 변화에 따른 유동 특성을 파악하였다. 시험 모델에 대한 주요 변수는 폐색율, 각도, 받음각으로 설정하였으며, 해석은 EDISON_CFD에서 제공하는 정렬격자 기반 2차원 압축성 유동 범용 해석 SW로 진행하였다. 해석 결과를 통해 다양한 형상 변수에 따라 변화 되는 충격파 뒤의 압력층 두께를 확인 하였고, 압력층 두께가 두꺼워 질수록 시험 조건을 모사 할 수 없음을 확인하였다. 본 연구를 통해 형상 변수에 따른 극초음속 추진기관을 위한 고공모사설비에서 시험부에 적용될 시험 모델의 범위를 확인하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.8
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• pp.8-17
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• 2005

It is well known that preconditioning methods are efficient for convergence acceleration in the compressible low Mach number flows. In this study, the original Euler equations and three differently nondimensionalized preconditioning methods are implemented in two dimensional inviscid bump flows using the 3rd order MUSCL and DADI schemes as numerical flux discretization and time integration, respectively. The multigrid and local time stepping methods are also used to accelerate the convergence. The test case indicates that a properly modified local preconditioning technique involving concepts of a global preconditioning allows Mach number independent convergence. Besides, an asymptotic analysis for properties of preconditioning methods is added.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2005.11a
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• pp.81.2-81.2
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• 2005

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2005.11a
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• pp.84.2-84.2
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• 2005

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.17-17
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• 1998

연소반응을 가지는 후류(wake)는 가스터빈 연소실의 flame holder 등에서 발생한다. 후류유동의 안정성 혹은 불안정성은 이러한 유동에 있어서 많은 영향을 끼치므로 상당히 중요하다. 본 연구는 위와 같이 연소 반응에 의한 밀도구배를 가지는 후류유동에 대하여 불안정성 해석을 수행하였다. 교란에 대한 지배방정식은 Navier-Stokes 방정식에서 점성항을 제외한 Euler 방정식을 고려하였다. 충류유동의 압력은 일정하다고 가정하였다. 교란 방정식을 유도하기 위하여 충류 유동이 평행하여 유동 방향에 수직한 방향의 구배만이 존재한다고 가정하였다. 모든 변수들은 충류 유동의 값과 움직이는 파장의 형태를 가지는 작은 교란의 합으로 생각하여 압력에 대한 교란방정식을 구하며, shooting법과 Newton-Raphson법에 근거를 두는 반복법을 사용하여 풀었다. 불안정성 해석을 수행하는 기본 유동의 속도장 및 온도장은 불안정성 해석을 수행하는 기본 유동의 속도장 및 온도장은 비압축성의 경우 우선 Gaussian Profile 가정함과 동시에 연소반응을 포함하는 유동장을 보다 정확히 구하기 위하여 Navier-Stokes 방정식으로부터 구한 결과를 사용하였다. 연소반응을 포함하는 유동장을 구할 때에는 해석상 편의를 위해 예혼합물질은 이상기체로, 화학반응은 1단계의 비가역반응으로 가정하였으며, 반응열로 인한 부력의 효과는 무시하였다. 위와 같은 유동장을 가지고 불안정성 해석을 수행한 결과 후류유동은 두 개의 변곡점을 가지며 sinuous 모드와 varicose모드의 두 개의 불안정성 모드가 있음을 보였다. 밀도 변화가 있는 경우나 밀도 변화가 없는 경우 모두 sinuous 모드의 가장 불안정한 모드가 varicose 모드의 가장 불안정한 모드보다 더 불안정함을 보여주어 후류 유동은 자유 유동에 가까운 위상 속도를 가지는 sinuous 모드에 의해 지배될 것임을 예측할 수 있다. 연소반응이 완전연소에 가까울수록 그리고 압축성 효과가 클수록 유동내부의 온도가 증가하고 점성 또한 증가하여 후류유동은 안정됨을 알 수 있었다 유동변수들의 contour로부터 유동의 특성을 예측한 결과 baroclinic 항이 dilatational 항보다 상대적으로 크며, 중심선 상하에 생기는 vortex를 더욱 성장시킬 것으로 생각된다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.11a
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• pp.74-77
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• 2016

본 연구에서는 Scream Jet Intake에 발생하는 충격파 경계층에서 속도를 Supersonic에서 Subsonic으로 줄였을 때의 상호작용을 EDISON_CFD로 해석하기로 한다. 이상적인 공기 유동에서 충격파 경계층의 각도를 $15^{\circ}{\sim}20^{\circ}$, $25^{\circ}{\sim}30^{\circ}$, $15^{\circ}{\sim}40^{\circ}$, $25^{\circ}{\sim}50^{\circ}$와 같이 두 개($5^{\circ}$, $25^{\circ}$)의 각도 차이를 두어 이중압축램프에서의 유동현상을 EDISON_CFD로 수행하고 분석하였다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2003.04a
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• pp.1966-1971
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• 2003

Matching inviscid and boundary layer methods are developed for hypersonic flow with thick boundray layer. The new equations match all the boundary layer properties with a variation in the inviscid solution near the edge, except for the normal velocity. Computational comparison are performed for incompressible and compressible flows over a flat plate. Results from the present method are compared with Navier-Stokes solutions. The present results are in good agreement with Navier-Stokes solutions. They show that the new technique can provide improved heating rates and skin friction predictions for preliminary design of vehicles where shear layers and entropy layer swallowing are important.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2010.11a
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• pp.363-366
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• 2010

Among the many different types of wind tunnels, Ludwieg Tube(LT) is the most suitable facility for high Reynolds number testing. Depending on the location of diaphragm, there are two types of LTs. In the present study, a computational work has been carried out to compare the operation characteristics of upstream- and downstream-diaphragm LTs. Two-dimensional, axisymmetric, unsteady, compressible Navier-Stokes equations were solved using a fully implicit finite volume scheme. Based on the present results, the flow mechanism of the starting process was discussed in detail using wave diagrams and characteristics of starting time and working time were investigated.