• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.123-127
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• 2009

기계적 제어장치를 사용하지 않으면서도 추력방향 제어가 가능한 유체역학적 추력편향제어(Fluidic Thrust Vector Control; FTVC)기법에 대한 연구 논문이다. 2차 유동은 주 유동 흐름과 같은 방향으로 분사하였고, 선행연구를 통해 정상(steady)상태의 수치해석 결과는 실험과 비교 검증하였다. 이를 바탕으로 비정상(unsteady) 수치해석을 수행하였고, 위아래로 제트가 편향이 될 때에 소요되는 시간과 벽면에서의 압력 분포 등을 조사하여 추력벡터의 동특성을 연구하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.1948-1954
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• 2003

The thrust vector control using a fluidic counterflow concept is achieved by applying a vacuum to a slot adjacent to a primary jet which is shrouded by a suction collar. The vacuum produces a secondary reverse flowing stream near the primary jet. The shear layers between the two counterflowing streams mix and entrain mass from the surrounding fluid. The presence of the collar inhibits mass entrainment and the flow near the collar accelerates causing a drop in pressure on the collar. For the vacuum asymmetrically applied to one side of the nozzle, the jet will vector toward the low-pressure region. The present study is performed to investigate the effectiveness of thrust vector control using the fluidic counterflow concept. A computational work is carried out using the two-dimensional, compressible Navier-Stokes equations, with several kinds of turbulence models. The computational results are compared with the previous experimental ones. It is found that the present fluidic counterflow concept is a viable method to vector the thrust of a propulsion system.

• 한국추진공학회지
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• 제23권4호
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• pp.10-20
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• 2019

충격파 개념을 이용하는 유체 추력벡터 제어는 빠른 벡터링 응답, 간단한 구조 및 낮은 무게로 인하여 큰 벡터링 성능을 달성하는데 많은 이점을 제공한다. 본 논문에서는 전산유체역학 기법을 사용하여 슬롯 인젝터를 가진 3차원 직사각형 초음속 노즐에 대하여 연구를 수행하였다. 계산 방법론을 검증하기 위하여 수치 결과를 실험 데이터로 비교하였다. 대칭 평면에서의 상부 및 하부 노즐벽을 따르는 압력분포는 시험 결과와 잘 일치하였다. $k-{\omega}$ SST 난류모델을 기반으로 한 수치해석을 통하여, 운동량 플럭스 비율의 영향을 철저히 조사하여 추력의 성능 변화를 명확하게 나타내었다.

• 한국추진공학회지
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• 제23권1호
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• pp.24-32
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• 2019

유체 추력벡터 제어에서 이중목 노즐 개념의 이용 가능성을 조사하기 위하여, 초음속 노즐에서 수치해석을 수행하였다. 수치해석 검증에서 SST $k-{\omega}$ 난류모델을 사용하여 실험결과를 잘 구현하였다. 광범위한 노즐 압력비와 분사 압력비에서 편향각도, 시스템의 전체 추력비 및 추력 효율을 조사하였다. 본 연구에서 이중목 노즐의 추력벡터제어 시스템의 성능 변화는 2차원 계산영역에서 명확하게 설명되었다. 본 연구에서 얻어진 결과들은 유체추력벡터제어 분야에 중요한 기초자료를 제공할 것이다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.37-40
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• 2003

The thrust vector control using a fluidic counterflow concept is achieved by applying a vacuum to a slot adjacent to a primary jet which is shrouded by a suction collar. The vacuum produces a secondary reverse flowing stream near the primary. The shear layers between the two counterflowing streams mix and entrain mass from the surrounding fluid. The presence of the collar inhibits mass entrainment and the flow m the collar accelerates causing a drop in pressure on the collar. For the vacuum asymmetrically applied to one side of the nozzle, the jet will vector toward the low-pressure region. The present study is performed to investigate the effectiveness of thrust vector control using the fluidic counterflow concept. A computational work is carried out using the two-dimensional, compressible Navier-Stokes equations, with several kinds of turbulence models. The computational results are compared with the previous experimental ones. It is found that the present fluidic counterflow concept is a viable method to vector the thrust of a propulsion system.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제3권4호
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• pp.367-378
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• 2016

Thrust Vectoring is a dynamic feature that offers many benefits in terms of maneuverability and control effectiveness. Thrust vectoring capabilities make the satisfaction of take-off and landing requirements easier. Moreover, it can be a valuable control effector at low dynamic pressures, where traditional aerodynamic controls are less effective. A numerical investigation of Fluidic Thrust Vectoring (FTV) is completed to evaluate the use of fluidic injection to manipulate flow separation and cause thrust vectoring of the primary jet thrust. The methodology presented is general and can be used to study different techniques of fluidic thrust vectoring like shock-vector control, sonic-plane skewing and counterflow methods. For validation purposes the method will focus on the dual-throat nozzle concept. Internal nozzle performances and thrust vector angles were computed for several range of nozzle pressure ratios and fluidic injection flow rate. The numerical results obtained are compared with the analogues experimental data reported in the scientific literature. The model is integrated using a finite volume discretization of the compressible URANS equations coupled with a Spalart-Allmaras turbulence model. Second order accuracy in space and time is achieved using an ENO scheme.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.496-501
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• 2003

Computational study is performed to understand the fluidic thrust vectoring control of an axisymmetric nozzle, in which secondary gas injection is made in the divergent section of the nozzle. The nozzle has a design Mach number of 2.0, and the operation pressure ratio is varied to obtain the different flow features in the nozzle flow. The injection flow rate is varied by means of the injection port pressure. Test conditions are in the range of the nozzle pressure ratio from 3.0 to 8.26 and the injection pressure ratio from 0 to 1.0. The present computational results show that, for a given nozzle pressure ratio, an increase of the injection pressure ratio produces increased thrust vector angle, but decreases the thrust efficiency.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제5회(2016년)
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• pp.537-540
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• 2016

유체역학적 추력 방향 제어(Fluidic Thrust Vector Control) 방법 중 하나인 동축류 제어 유동 분사를 이용한 추력 방향 제어(Co-flow Thrust Vector Control)의 작동 특성에 대해서 연구하였다. 이 제어 방법은 점성 유동이 벽면에 부착되어 흐르는 코안다 효과(Coanda Effect)를 이용하여 주 유동을 편향 시키는 방법으로서 그 편향각은 이러한 제어 유동 노즐 출구의 플랩 형상에 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 출구 플랩 형상을 여러 가지로 바꾸어 가며 주 유동의 전압력 300kPa일 때 제어 유동의 편향각이 포화되는 제어유동의 전압력을 측정하였다. 그 결과 쐐기형 플랩의 각도가 증가할수록 포화 영역에서의 편향각은 증가하며 그 각은 플랩의 각도와 일치한다. 그러나 각도가 증가할수록 제어 유동이 플랩의 벽면을 지나면서 팽창파에 의해 가속되어 충격파을 발생시키게 되고 이 충격파는 주 유동에게까지 전파되어 주 유동 제트의 속도를 감소시킨다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권5호
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• pp.416-423
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• 2011

본 연구는 주유동의 흐름과 동일한 방향으로 2차 유동을 분사하여 주유동의 방향을 제어하는, 동축류 유체역학적 추력방향제어기법에 관한 연구이다. 이는 유체역학 특징인 코안다 효과를 이용하는 기술이다. 주유동의 전압력은 설계노즐의 과팽창 조건인 300~790 kPa 이며 이차유동의 제어유동압력( 120~200 kPa )에 따른 제트편향각, 세부유동특성, 제어노즐 후방에서의 충격파에 따른 추력편향특성에 대하여 수치적, 실험적 연구를 수행하였다. 이를 바탕으로 초음속 제트유동의 방향을 변화시킬 수 있는 제어유동의 작동한계(0.15 < PR < 0.4)를 도출하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.23-26
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• 2003

2차 유동을 이용한 추력제어법은 추진노즐 벽면에 설치된 injection hole을 통해 유동을 초음속유동장으로 분산하여 추력을 제어하는 방법으로, 최근 추진시스템의 응용에서 많은 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 수치해석 방법을 이용하여 SITVC 유동장을 상세히 연구한다. 수치계산에는 3차원, 압축성 Navier-Stokes방정식이 적용되었으며, 그 결과는 이전의 유용한 실험결과와 비교한다. 본 수치해석 결과로부터 2차 유동의 유입에 의해 야기되는 충격파와 추진노즐로부터 방출된 제트구조를 상세하게 가시화한다.