마하 2.5 초음속 공기흡입구의 버즈 특성에 관한 연구

Study on the Buzz Characteristics of Supersonic Air Intake at Mach 2.5

초음속 흡입구는 안정한 유동은 설계점에서 얻을 수 있지만, 비행 중 나타나는 비설계점에서는 흔히 버즈라고 불리는 공력 불안정성에 직면하게 된다. 버즈가 일어나는 동안, 흡입구는 흡입구 선단에 큰 충격파 진동이 나타나며 그에 따라 후류에는 압력 섭동이 발생하며 이는 엔진의 성능감소를 야기한다. 본 연구는 버즈의 일반적인 특성을 파악하기 위해 1단 꺽임각을 갖는 외부 압축식 축대칭 흡입구를 이용하여 실험적, 수치적 연구가 수행되었다. 본 연구를 통해 간헐적으로 나타나는 버즈를 관찰할 수 있었고 배압이 증가할수록 버즈가 일어나는 주파수가 커짐을 확인할 수 있었다.

Theoretically, stable operations of an inlet are achieved at the design condition. However, at off-design conditions supersonic inlets often encounter the problem of aerodynamic instability, called inlet buzz. During inlet buzz, supersonic inlets exhibit considerable oscillation of the shock system in front of the inlet and corresponding large pressure fluctuations downstream. This phenomenon results in decrease of engine performance. An experimental and numerical study was conducted to investigate the phenomenon of supersonic inlet buzz on a generic, axisymmetric, external-compression inlet with a single-surface center-body. This study suggest that intermittent buzz exist and the frequency become to be large as increasing the back pressure.