• 제목/요약/키워드: Mach Number

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Numerical Investigation of the Shock Interaction Effect on the Lateral Jet Controlled Missile

  • Min, Byung-Young;Lee, Jae-Woo;Byun, Yung-Hwan
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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    • pp.357-364
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    • 2004
  • A computational study on the supersonic flow around the lateral jet controlled missile has been performed. Case studies have been performed by comparing the normal force coefficient and the moment coefficient of a missile body for several different jet flow conditions, angle of attacks, circumferential jet locations, and spouting jet angles. For the several different jet flow conditions, which include the jet pressure, the jet Mach number, and the corresponding jet mass flow rate, the results show that the normal force coefficient is almost proportional to the jet thrust but the moment coefficient is not. Distinctly different flow phenomena can be noticed as the pressure ratio and the jet Mach number increase. By investigating the angle of attack effect to the normal force and the pitching moment, it has been identified that the normal force and the pitching moment show nonlinearity with respect to the angle of attack. From the detailed flow field analyses with respect to the jet flow conditions and the angle of attacks, it is verified that most of the normal force loss and the pitching moment generation are taken place at the low-pressure region behind the jet nozzle. Furthermore, the normal force and the pitching moment characteristics of the missile have been identified by comparing different circumferential jet locations and spouting jet angles.

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스크램제트에서 램제트로의 모드 천이로 인한 불허지역 (Non-Allowable Regime in Scram-to-Ramjet Transitions)

  • 하정호;;김태호;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.297-300
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    • 2017
  • 스크램에서 램제트로의 천이가 일어날 때, thermal choking으로 인한 연소실 입구에서의 급격한 압력 상승은 불가피하다. NAR이라고도 불리는 이러한 현상은 당량비의 과도한 증가에 의해서 관찰된다. 그러나, NAR의 변화에 영향을 미치는 요소들에 대한 연구는 활발하게 이루어지지 않았다. 본 연구에서는 격리부 입구에서의 마하수에 따른 NAR의 변화는 수치해석적 그리고 이론해석적으로 분석되었다. 결론적으로 격리부 입구의 마하수 증가는 NAR의 범위를 확대시킨다.

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원형관으로부터 방출되는 펄스파에 대한 수치해석적 연구 (A Computational Study of the Impulsive Wave Discharged from a Circular Tube)

  • 이영기;권용훈;김희동
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권7호
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    • pp.850-856
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    • 2004
  • When a shock wave arrives at the open end of a tube, an impulsive wave is discharged from the tube exit and causes serious noise and vibration problems. In the current study, the effect of the cross-sectional area of a circular tube on the impulsive wave is investigated using computational methods. Marten-Yee's TVD scheme was employed to solve axisymmetric, unsteady, compressible Euler equations. With a change in the cross-sectional area of the tube, the Mach number of an incident shock wave is varied between 1.01 and 1.50. The results obtained show that the magnitude of the impulsive wave strongly depends upon the Mach number of the incident shock wave and the cross-sectional area of the tube. It is also found that for a given cross-sectional area of the tube, the impulse wave has strong directivity to the tube axis.

2단 초음속 스크램제트 비행체의 개념설계 연구 (Conceptual Design Study of Two-Stage Hypersonic Scramjet Vehicle)

  • 이경재;강상훈;양수석;박철
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.309-317
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    • 2011
  • 비행 마하수 6으로 운용되며, 지상 정지 추력으로부터 사용이 가능하도록 2단 추진체 개념이 적용된 스크램제트 엔진 비행체에 대한 개념설계를 수행하였다. 1단은 로켓을 적용되었으며, 2단은 탄화수소 계열의 연료를 사용하는 스크램제트 엔진이 적용되었다. 개념설계를 위하여 반경 2,000km의 운용거리와 0.2톤의 탑재체 무게를 가정하였다. 개념설계의 첫 번째 단계로 3-DOF 코드를 이용하여 비행궤도를 계산하였으며, 계산된 비행계도를 바탕으로 일차원-비평형 유동 코드와 NASA의 HASA 데이터베이스를 이용하여 스크램제트 엔진에 대한 개념설계를 수행하였다.

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3D 직사각형 노즐에서 이중 스 로트 노즐 스러스트 벡터 제어의 성능 평가 (Performance Assessment of the Dual-Throat Nozzle Thrust Vector Control in a 3D Rectangular Nozzle)

  • ;김태호;김희동
    • 한국추진공학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.12-24
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    • 2020
  • 이중목 노즐은 유체 추력벡터제어 분야에서 특히 효과적인 방법이며, 다른 축소부가 종래의 축소-확대 노즐의 확대부에 연결된다. 본 연구에서는 3차원 초음속 직사각형 노즐에서 추력벡터제어 성능에 대한 분사각의 영향을 조사하기 위하여 수치해석을 수행하였다. 5개의 분사각에 대하여 다루었으며, 편향각도, 분사 질량유량비, 시스템 전체 추력비, 전체 피칭 추력효율, 대칭면에서의 마하수 분포와 유선 및 다른 면에서 마하수 분포를 포함하는 임계 성능변화가 정량적으로 그리고 정성적으로 분석되었다. 본 연구의 결과는 특히 전투기 설계자에게 유용한 기술적 자료를 제공한다.

A Model for Diffusive Shock Acceleration of Protons in Intracluster Shocks and Gamma-ray and Neutrino Emissions from Clusters of Galaxies

  • Ha, Ji-Hoon;Ryu, Dongsu;Kang, Hyesung
    • 천문학회보
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    • 제44권2호
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    • pp.54.3-54.3
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    • 2019
  • During the formation of large-scale structures in the universe, shocks with the sonic Mach number Ms <~ 5 are naturally induced by supersonic flow motions of baryonic matter in the intracluster medium (ICM). Cosmic rays (CRs) are expected to be accelerated via diffusive shock acceleration (DSA) at these ICM shocks, although the existence of CR protons in the ICM remains to be confirmed through gamma-ray observations. Based on the results obtained from kinetic plasma simulations, we build an analytic DSA model for weak, quasi-parallel shocks in the test-particle regime. With our DSA model, the CR acceleration efficiency ranges ~ 0.001 - 0.02 in supercritical quasi-parallel shocks with sonic Mach number Ms ~ 2.25 - 5, and the acceleration would be negligible in subcritical shocks wth Ms <~ 2.25. Adopting our DSA model, we estimate gamma-ray and neutrino emissions from clusters of galaxies by performing cosmological hydrodynamic simulations. The estimated gamma-ray flux is below the Fermi-LAT upper limit. In addition, the possible neutrino emission due to the decay of charged pions in galaxy clusters would be about <~ 1% of the atmospheric neutrino intensity in the energy range of <~ 100 GeV. In this talk, we will discuss the implication of our results.

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예조건화 기법의 병렬화를 이용한 압축기 유동해석 (Computation of Compressor Flows Using Parallel Implementation of Preconditioning Method)

  • 이기수;최정열;김귀순
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2000년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.155-162
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    • 2000
  • In this paper, preconditioning method is parallelized on fast-ethernet PC cluster. The algorithm is based on scaling the pressure terms in the momemtum equations and preconditioning the conservation equations to circumvent numerical difficulties at low Mach numbers. Parallelization is performed using a domain decomposition technique(DDT) and message passing between sub-domains are taken from the MPI library. The results are shown to have good convergence properties at all Mach number on the circular arc Bump and are capable of reasonable predicting two-dimensional turbulent flows on DCA compressor cascade.

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Sensitivity analysis of transonic flow past a NASA airfoil/wing with spoiler deployments

  • AKuzmin, lexander
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제15권3호
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    • pp.232-240
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    • 2014
  • Transonic flow past a NASA SC(2)-0710 airfoil with deployments of a spoiler up to $6^{\circ}$ was studied numerically. We consider angles of attack from $-0.6^{\circ}$ to $0.6^{\circ}$ and free-stream Mach numbers from 0.81 to 0.86. Solutions of the unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes equations were obtained with a finite-volume solver using several turbulence models. Both stationary and time-dependent deployments of the spoiler were examined. The study revealed the existence of narrow bands of the Mach number, angle of attack, and spoiler deflection angle, in which the flow was extremely sensitive to small perturbations. Simulations of 3D flow past a swept wing confirmed the flow sensitivity to small perturbations of boundary conditions.

Mach2.2 램제트엔진 항공흡입구 모형의 공기역학적 특성 (Aerodynamic characteristics of Air Inlet Model for Ramjet Engine Mach Number of 2.2)

  • 박종호;신완순;신필권;박용철;김윤곤
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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    • pp.12-12
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    • 1998
  • 무기체계의 추진체로서 고체 로켓트 추진기관이 제작의 용이성, 구조의 간단성, 이에 따른 저렴한 제작비, 그리고 고 신뢰도 확보가능 등의 여러 장점으로 대부분의 현존 전술 유도무기에 채택되어 사용되어 오고 있으나 대응, 방어 무기체계의 빠른 발전으로 이에 따른 새로운 추진기관의 유도무기체제가 요구되고 있다. 램제트 기관은 공기흡입추진기관으로 상대적으로 높은 비추력(1000-2000s)과 추력 중량비(∼20)을 가지며, 이로 인해 기존의 로켓 엔진에 비해 4-5배의 성능을 낼 수 있으며, 초음속 장거리 비행에 적합하다며, 또한 높은 속도영역까지 운용가능하고 구조가 비교적 간단하다.

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Compressible Boundary Layer Stability Analysis With Parabolized Stability Equations

  • Bing, Gao;Park, S.O.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2006년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.110-119
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    • 2006
  • An accurate and cost efficient method PSE is used for the stability analysis of 2D or 3D compressible boundary layers. A highly accurate finite difference PSE code has been developed at a general curvilinear coordinate system using an implicit marching procedure to deal with a broad range of transition predictions problems. Evolution of disturbances in compressible flat plate boundary layers are studied for free-stream Mach numbers ranging from 0 to 1.5. The effect of mean-flow nonparallelism is found to be weak on two dimensional waves and strong on three dimensional waves. The maximum amplification rate increases monotonically with Mach number. The present PSE solutions are compared with previous numerical investigations and experimental results and are found to be in good agreement.

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