경사 데토네이션파의 근사 해석 모델과 비정상 상세구조

Approximate Analysis Model and Detailed Unsteady Structure of Oblique Detonation Waves

일차원 ZND 데토네이션 구조 해석 모델의 연장선상에서 경사 충격파와 경사 데토네이션 파에 대하여 Rankine-Hugoniot 관계식과 반응속도를 연계한 이차원 경사 데토네이션 파의 구조해석 모델을 제시하였다. 이에 기반을 두어 삼중점, 횡단 충격파 및 셀 구조를 포함하는 경사 데토네이션 파의 비정상 상세 구조를 조사하기 위한 이차원 유체역학 해석을 수행하였다. 전산 유체 해석 결과는 경사 데토네이션 파의 상세구조에 대한 깊이 있는 이해를 제공하며, 해석 모델은 경사 데토네이션 파를 연소 메커니즘으로 이용하는 극초음속 추진기관의 통합 설계도구로 이용될 수 있을 것이다.

By extending one-dimensional ZND detonation structure analysis model, a simple model for two-dimensional oblique detonation wave structure analysis is presented by coupling Rankine-Hugoniot relation and chemical kinetics for oblique shock wave and oblique detonation wave. Base on this study, two-dimensional fluid dynamics analysis is carried out to investigate the detailed unsteady structure of oblique detonation waves involving triple point, transverse waves and cellular structures. CFD results provide a deeper insight into the detailed structure of oblique detonation waves, and the simple model could be used as a unified design tool for hypersonic propulsion systems employing oblique detonation wave as combustion mechanism.