• 한국항공우주학회지
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• 제49권7호
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• pp.529-537
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• 2021

스크램제트 엔진을 갖는 초고속 비행체로 풍동실험을 수행하였다. 스크램제트 엔진은 별도의 압축기가 없기 때문에 간단한 구조를 갖고 있지만 연소실에서 초음속 연소가 일어날 수 있도록 흡입구를 설계하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 연소실 직전에 있는 격리부 출구면 압력 측정을 통해 내부 유동 특성 및 흡입구 시동 조건을 판단하였고 흡입구 성능 변수를 계산하여 마하수 별로 결과를 비교하였다. 유동관통형 초고속 비행체의 공력 특성도 분석하였고 정확한 공력 특성 분석을 위해서 내부 항력 보정이 필요하다. 본 연구에서는 내부 항력 보정을 위해 세 가지 프로브를 이용한 실험 기법을 제시하였다. 내부 항력 보정을 적용하여 내부 유동이 비행체 공력에 미치는 영향을 파악할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권4호
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• pp.53-63
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• 2002

주동체, 쌍동 부스터 및 핀으로 구성된 로켓의 기본적 공력 특성을 파악하기 위한 고속 풍동시험을 국방과학연구소의 삼중음속풍동에서 마하수 0.4~4.0에 대해 수행하였다. 시험 형상은 3단형 과학로켓 초기 설계 형상의 6 % 축소 모형으로 주동체 단독, 주동체/핀, 주동체/부스터 및 주동체/부스터/핀 등의 형상과 주동체 길이, 부스터 간격 및 뱅크각 효과에 대해 시험하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권11호
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• pp.889-902
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• 2020

본 연구에서는 직접 연결식 초음속 연소기에서 설계점을 만족하는 초음속 유동의 형성유무 및 안정화 소요시간을 확인하기 위한 수치해석이 수행되었다. 이를 위하여 연소식 공기 가열기 하류의 고압 유동이 초음속 연소기로 전파되며 초음속 유동장을 형성해가는 과정을 살펴보았다. 압력 및 온도 분석을 통해, 초음속 유동장이 설계점인 마하수 2.0, 1,000 K을 만족하며, 최소 4.0 ms의 안정화 시간이 필요함을 확인하였다. 따라서 초음속 연소시험에서 연료분사 이전에 유동 안정화에 필요한 시간을 고려해야 함을 알 수 있었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제15권10호
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• pp.1177-1185
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• 2005

This paper investigates the noise radiated by a cascade of flat-plate airfoils interacting with homogeneous, isotropic turbulence. At frequencies above the critical frequency, all wavenumber components of turbulence excite propagating cascade modes, and cascade effects are shown to be relatively weak. In this frequency range, acoustic power was shown to be approximately proportional to the number of blades. Based on this finding at high frequencies, an approximate expression is derived for the power spectrum that is valid above the critical frequency and which is in excellent agreement with the exact expression for the broadband power spectrum. The approximate expression shows explicitly that the acoustic Power above the critical frequency is proportional to the blade number, independent of the solidity, and varies with frequency as ${\phi}_{ww}(\omega/W$), where ${\phi}_{ww}$ is the wavenumber spectrum of the turbulence velocity and W is mean-flow speed. The formulation is used to perform a parametric study on the effects on the power spectrum of the blade number stagger angle, gap-chord ratio and Mach number. The theory is also shown to provide a close fit to the measured spectrum of rotor-stator interaction when the mean square turbulence velocity and length-scale are chosen appropriately.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권8호
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• pp.1122-1133
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• 2003

Numerical characteristics of implicit upwind schemes, such as upwind ADI, line Gauss-Seidel (LGS) and point Gauss-Seidel (LU) algorithms, for Navier-Stokes equations have been investigated. Time-derivative preconditioning method was applied for efficient convergence at low Mach/Reynolds number regime as well as at large grid aspect ratios. All the algorithms were expressed in approximate factorization form and von Neumann stability analysis was performed to identify stability characteristics of the above algorithms in the presence of high grid aspect ratios. Stability analysis showed that for high aspect ratio computations, the ADI and LGS algorithms showed efficient damping effect up to moderate aspect ratio if we adopt viscous preconditioning based on min-CFL/max-VNN time-step definition. The LU algorithm, on the other hand, showed serious deterioration in stability characteristics as the grid aspect ratio increases. Computations for several practical applications also verified these results.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권7호
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• pp.2375-2385
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• 1996

As a compression wave is emitted from a duct, an impulsive wave generates and causes an impulsive noise that is at present a serious environmental noise pollution. In order to clarify the acoustic characteristics of the noise and to reduce their pressure levels, a series of model experiments were conducted on the impulsive waves emitted from an open end of a shock tube. The impulsive waves with various intensities were obtained by controlling the operation pressure ratio of the shock tube. Various kinds of silencers such as the exit boxes with baffle plates, were applied to the duct exit to reduce the impulsive noises. The effects of geometry of silencers and shock Mach number on the noise reduction were clarified. From the measurements of sound pressure level, it was found that installing the baffle plate into the exit box is effective in lowering the noise level at far fields, and that the recommendable geometries of silencer are L/D=1, H/D=1 and H/D=0.75.

• 한국추진공학회지
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• 제7권4호
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• pp.39-45
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• 2003

본 연구에서는 제트 베인의 선단부 형상과 종횡비에 따라 다르게 나타나는 공기 역학적 특성을 분석하였으며, 고속 고온의 가스에 의해 발생하는 제트 베인의 삭마형태에 따른 공기역학적 성능 감소를 분석하였다. 이 연구를 위해 압축 공기를 이용한 초음속 유동 시험 장치를 제작하여 마하수 2.88, 과소 팽창비 2인 유동을 모사하고, 제트 베인의 선단부 형상과 종횡비에 따른 공기역학적 특성 분석을 위해 형상이 다른 18종의 제트 베인을 제작하였으며, 또한 삭마율에 따른 공기 역학적 성능 감소를 분석하기 위해 원형과 원형 제트 베인의 10%, 20% 삭마된 베인을 제작하여, 제트 베인의 편향각을 0도에서 25도까지 5도 간격으로 변화시켜가며 양력과 항력을 측정하여 삭마와 관련한 공기역학적 성능을 분석하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권3호
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• pp.103-110
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• 2016

유동 제어 시스템에 적용을 위한 디스크형 유체 소자 밸브의 성능해석 알고리즘을 수립하고 설계 변수들에 대한 민감도 분석을 진행하였다. 유입 유량 발생에 따른 챔버의 압력 변화와 디스크 거동 변화를 예측 하였고 설계 변수들의 민감도 분석을 위해 Scattering plot 기법을 활용하였다. 민감도 분석결과 유동 마하수에 가장 큰 민감도는 갖는 변수는 노즐 출구이며 밸브 응답 시간과 노즐 출구 모두에서 큰 민감도를 갖는 변수는 유입 유량임을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권2호
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• pp.94-100
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• 2007

초음속 제트 마하수 1.07부터 1.2 범위에서 축대칭 제트 스크리치 톤을 해석하였다. 축대칭 모드는 낮은 마하수 축대칭 제트의 지배적인 스크리치 톤 모드이다. 난류 해석을 위해 수정된 Spalart-Allmaras 모델을 RANS (Reynolds-averaged Navier-Stokes) 방정식에 사용하였다. 스크리치 톤 해석에서 중요한 음파의 전파, shock-cell 구조 및 거대한 불안정 파를 정확히 계산하기 위해 비반사 특성 경계조건과 연계한 고차정확도의 ENO 기법을 사용하였다. 수치 해석결과는 다른 연구자들의 실험 및 계산 결과와 잘 일치하였으며, 따라서 본 연구에 사용된 수치 기법들이 초음속 제트 유동 및 소음연구에 타당함을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.329-334
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• 2007

초음속 제트 마하수 1.07부터 1.2 범위에서 축대칭 제트 스크리치 톤을 해석하였다. 축대칭 모드는 낮은 마하수 축대칭 제트의 지배적인 스크리치 톤 모드이다. 난류 해석을 위해 수정된 Spalart-Allmaras 모델을 RANS (Reynolds-averaged Navier-Stokes) 방정식에 사용하였다. 스크리치 톤 해석에서 중요한 음파의 전파, shock-cell 구조, shock-cell의 비정상 거동 및 거대한 불안정 파를 정확히 계산하기 위해 비반사 특성 경계조건과 연계한 고차정확도의 ENO 기법을 사용하였다. 수치해석결과는 다른 연구자들의 실험 결과와 잘 일치하였으며, 따라서 본 연구에 사용된 수치 기법들이 초음속 제트 유동 구조 및 소음연구에 유용함을 확인하였다.