Nomenclature
a : sound velocity C : collar height
Research Paper DOI: https://doi.org/10.6108/KSPE.2020.24.1.034
3차원 직사각형 노즐에서 역유동 추력벡터 제어 평가
Kexin Wu
a․ 김태호
a․ James Jintu Kochupulickal
a․ 김희동
a, *Assessment of the Counter-Flow Thrust Vector Control in a Three-Dimensional Rectangular Nozzle
Kexin Wu
a․ Tae Ho Kim
a․ James Jintu Kochupulickal
a․ Heuy Dong Kim
a, *a
Department of Mechanical Engineering, Andong National University, Korea
*
Corresponding author. E-mail: [email protected]
ABSTRACT
Computational assessment of gas-dynamic characteristics is explored for a three-dimensional counter-flow thrust vector control system in a rectangular supersonic nozzle. This convergent-divergent nozzle is designed by Method of Characteristics and its design Mach number is specially set as 2.5. Performance variations of the counter-flow vector system are illustrated by varying the gap height of the secondary flow duct. Key parameters are quantitatively analyzed, such as static pressure distribution along the centerline of the upper suction collar, deflection angle, secondary mass flow ratio, and resultant thrust coefficient. Additionally, the streamline on the symmetry plane, three-dimensional iso-Mach number surface contour, and three-dimensional turbulent kinetic energy contour are presented to reveal overall flow-field characteristics in detail.
초 록
직사각형 초음속 노즐의 3차원 역유동 추력벡터 제어 시스템에 대한 공기역학적 특성을 조사하기 위 하여 수치해석을 수행하였다 . 이 초음속 노즐은 특성곡선법에 의하여 설계되었으며 , 그 설계 마하수는 2.5이다. 2차 유동 덕트의 갭 높이를 변수로 하여 역유동 추력벡터 제어 시스템의 성능을 조사하였다.
상부 흡입 칼라의 중심선을 따르는 정압 분포, 편향각, 2차 질량유량비 및 합성 추력계수와 같은 주요 매개변수가 정량적으로 분석되었다 . 또한 전체 유동장의 특성을 알아보기 위하여 대칭 평면에서의 유 선, 3차원 등마하수분포 및 3차원 난류에너지분포를 조사하였다.
Key Words: Counter-Flow( 역유동 ), Thrust Vector Control( 추력벡터 제어 ), Supersonic Flow( 초음속 유동 ), Shock Wave( 충격파 )
Received 12 June 2019 / Revised 6 January 2020 / Accepted 8 January 2020
CopyrightⒸ
The Korean Society of Propulsion Engineers pISSN 1226-6027 / eISSN 2288-4548[이 논문은 한국추진공학회 2019년도 춘계학술대회(2019. 5. 29-31, 라마다프라자 제주호텔) 발표논문을 심사하여 수정
․
보완한 것임.]This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License(http://creativecommons.org /licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.