• 한국전산유체공학회지
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• 제1권1호
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• pp.98-111
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• 1996

The compressible laminar and turbulent viscous flows on a slender body in supersonic speed as well as subsonic speed have been numerically simulated at high angle of attack. The steady and time-accurate compressible thin-layer Navier-Stokes code based on an implicit upwind-biased LU-SGS algorithm has been developed and specifically applied at angles of attack of 20, 30 and 40 dog, respectively. The modified eddy-viscosity turbulence model suggested by Degani and Schiff was used to simulate the case of turbulent flow. Any geometric asymmetry and numerical perturbation have not been intentionally or artificially imposed in the process of computation. The purely numerical results for laminar and turbulent cases, however, show clear asymmetric formation of vortices which were observed experimentally. Contrary to the subsonic results, the supersonic case shows the symmetric formation of vortices as indicated by the earlier experiments.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1995년도 추계 학술대회논문집
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• pp.3-10
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• 1995

The compressible laminar and turbulent viscous flow on a slender body in supersonic speed as well as subsonic speed has been numerically simulated at high angle of attack. The steady and time-accurate compressible thin-layer Navier-Stokes code based on an implicit upwind-biased LU-SGS algorithm has been developed and specifically applied at angles of attack of 20, 30, 40 deg, respectively. The modified eddy-viscosity turbulence model suggested by Degani and Schiff was used to simulate the case of turbulent flow. Any geometric asymmetry and numerical perturbation have not been intentionally or artificially imposed in the process of computation. The purely numerical results for laminar and turbulent cases, however, show clear asymmetric formation of vortices which were observed experimentally. Contrary to the subsonic results, the supersonic case shows the symmetric formation of vortices as indicated by the earlier experiments.

• 대한기계학회논문집
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• 제18권7호
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• pp.1840-1850
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• 1994

Enhancement of numerical algorithms for low speed compressible flow will be considered. Contemporary time-marching algorithm has been widely accepted and applied as the method of choice for transonic, supersonic and hypersonic flows. In the low Mach number regime, time-marching algorithms do not fare as well. When the velocity is small, eigenvalues of the system of compressible equations differ widely so that the system becomes very stiff and the convergence becomes very slow. This characteristic can lead to difficulties in computations of many practical engineering problems. In the present approach, the time-derivative preconditioning method will be used to control the eigenvalue stiffness and to extend computational capabilities over a wide range of flow conditions (from very low Mach number to supersonic flow). Computational capabilities of the above algorithm will be demonstrated through computation of a variety of practical engineering problems.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권8호
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• pp.46-55
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• 2002

본 연구에서는 저가형 PC-클러스터 환경에서 운영 가능한 고속 병렬처리 기법을 활용하여 전기체 항공기 및 발사체 형상을 고려할 수 있는 천음속/초음속 비선형 플러터 해석시스템을 개발하였다. 이는 이론적으로 진보된 수치해석 기법인 전산구조동역학(CSD), 유한요소법(FEM) 및 전산유체역학(CFD) 기법을 동시에 연계하고 있으며, 각종 비행체의 공탄성안정성 설계 과정에서 공학적으로 매우 정밀한 데이터 제공이 가능하다. 개발된 공탄성 해석시스템의 뛰어난 응용성을 보이기 위해 국내에서 개발 중인 초음속 항공기의 전기체 형상에 대해 천음속/초음속 비선형 공탄성 해석을 수행하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.290-293
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• 2017

스크램젯 엔진용 초음속 연소기 연구를 위한 직결형, 연속식 연소 시험 설비를 개발하였다. 비행체 속도 마하 5, 연소기 입구 유속 마하 2를 가정하고, 시험 대상 연소기의 유로 단면은 높이 32 mm, 폭 70 mm로 가정하여 설비 요구 조건을 결정하였다. 이에 따라 설비는 유동 전압력 548 kPaA, 전온도 1,320 K, 유량 0.776 kg/s로 설계하였다. 설비는 터보형 압축기, 전기 가열기 및 연소식 가열기와 그 하류에 유동 가속을 위해 장착한 마하 2의 2차원 노즐로 구성하였다. 노즐 상류에서 산소를 추가 공급하여 연소식 공기 가열에 의한 산소 감소를 보상하도록 하였다. 배기는 별도의 감압은 하지 않았다. 저압, 저유량에서의 시운전을 수행하였으며, 설계점 운전은 향후 계획 중에 있다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 12th Asian Congress of Fluid Mechanics
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• pp.61.5-62
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• 2008

• 한국전산유체공학회지
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• 제11권4호
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• pp.62-66
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• 2006

High-speed flight vehicle have various cavities. The supersonic cavity flow is complicated due to vortices, flow separation, reattachment, shock waves and expansion waves. The general cavity flow phenomena includes the formation and dissipation of vortices, which induce oscillation and noise. The oscillation and noise greatly affect flow control, chemical reaction, and heat transfer processes. The supersonic cavity flow with high Reynolds number is characterized by the pressure oscillation due to turbulent shear layer, cavity geometry, and resonance phenomenon based on external flow conditions. The resonance phenomena can damage the structures around the cavity and negatively affect aerodynamic performance and stability. In the present study, we performed numerical analysis of cavities by applying the unsteady, compressible three dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) equations with the ${\kappa}-{\omega}$ turbulence model. The cavity model used for numerical calculation had a depth(D) of 15mm cavity aspect ratio (L/D) of 3, width to spanwise ratio(W/D) of 1.0 to 5.0. Based on the PSD(Power Spectral Density) and CSD(Cross Spectral Density) analysis of the pressure variation, the dominant frequency was analyzed and compared with the results of Rossiter's Eq.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권4호
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• pp.17-26
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• 2005

새로운 개념의 위성발사 방식으로 연구되고 있는 초음속 공중발사로켓의 모선분리 현상을 파악하기 위하여 모선-로켓의 단순화된 형상에 대하여 발사속도, 장착각, 수평-수직방향의 장착위치 변화에 따른 발사체의 피칭모멘트의 변화를 고찰하였다. 정상상태의 유동해석을 위하여 삼차원 Euler 방정식을 수치적으로 해석했고, 이러한 연구를 통하여 모선날개에 장착된 초음속 공중발사로켓의 모선분리에 큰 영향을 주는 장착변수를 확인하였으며 각 변수의 변화에 따른 발사체의 거동의 변화를 반응면 모델을 구성하여 도식으로 나타내었다. 본 연구를 통하여 초음속 공중발사 메커니즘에 대한 공력특성과, 비정상 모선분리를 위한 최적 장착 위치에 대한 유용한 데이터를 제공하게 되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권9호
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• pp.1229-1237
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• 1998

Experiments of shock-wave/turbulent boundary layer interaction were conducted by using a supersonic wind tunnel. Nominal Mach number was varied in the range of 1.6 to 3.0 by means of different nozzles. The objective of the present study is to investigate the effects of boundary layer suction on normal shock-wave oscillations caused by shock wave/boundary layer interaction in a straight duct. Two-dimensional slits were installed on the top and bottom walls of the duct to bleed turbulent boundary layer flows. The bleed flows were measured by an orifice. The ratio of the bleed mass flow to main mass flow was controlled below the range of 11 per cent. Time-mean and fluctuating wall pressures were measured, and Schlieren optical observations were made to investigate time-mean flow field. Time variations in the shock wave displacement were obtained by a high-speed camera system. The results show that boundary layer suction by slits considerably reduce shock-wave oscillations. For the design Mach number of 2.3, the maximum amplitude of the oscillating shock-wave reduces by about 75% compared with the case of no slit for boundary layer suction.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.177-180
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• 2010

고압관, 가압관, 발사관으로 구성된 Ballistic Range의 일종인 2단식 경가스 총을 사용하여 초음속 액체 제트의 분무 특성을 연구하였다. 135 bar의 압축공기는 고압관과 가압관 사이에 OHP필름으로 구성된 격막을 파열시킨 후 가압관의 발사체를 약 250 m/s의 속도로 가속하였다. 가속된 발사체는 액체 저장부에 충돌하여 액체를 초고압으로 가압한 후 초음속으로 분사시키며, 특히 초음속 액체 제트는 미립화된 다중 제트의 형태를 나타내고 액체 제트 전방 영역에서 충격파를 수반한다. 다양한 분사 노즐의 기하학적 형상에 대한 분무시험결과 초음속 액체 제트의 속도와 충격파 각도가 각각 다르게 생성되었으며, L/d가 9.9, 11.9, 23.8의 조건에 대하여 L/d가 23.8의 경우에 액체 제트의 분사속도가 마하수 1.53으로 가장 낮게 측정되었다.