A Passive Control of the Unsteady Shock-Boundary Layer Interaction in Propulsion Nozzle

추진 노즐에서 발생하는 비정상 충격파-경계층의 간섭현상의 피동제어

In the present work, a computational study was conducted to investigate characteristic of lateral force on the flow fields inside the propulsion nozzle with step. The unsteady, compressible, axisymmetric, Navier-Stocks equations with SST k-${\omega}$ turbulence model are solved using a fully implicit finite volume scheme. In order to simulate the shut-down process of the engine, NPR is varied from 100.0 to 10.0. It is observed that the separation point and Mach-disk strongly depend on the variation of NPR, and adjusting the step lead to significantly different characteristics in the lateral forces.

본 연구에서는, step을 적용한 추력 노즐 내부 유동장의 횡력 특성을 조사하기 위하여 수치해석적 연구를 수행하였다. 비정상, 축대칭, 압축성 N-S 방정식을 유한 체적법으로 이산화 하였으며, SST k-${\omega}$ 난류모델을 적용하였다. 엔진 정지과정을 모사하기 위하여, NPR은 100~10로 변화시켜 계산 하였다. 본 연구의 결과로 박리점 및 마하디스크 위치는 구동 압력비에 크게 의존하며, 또한 step의 적용이 횡력 특성에 지대한 영향을 미칠 수 있음을 알았다.