An Experimental Study on Flow Characteristics of a Supersonic Impinging Jet

초음속 충돌제트의 유동특성에 대한 실험적 연구

When an under-expanded supersonic jet impinges on an inclined flat surface, a complex flow structure is established due to the intersection between the flat surface and the shock system of the free jet. This study reports on an experimental results of flows due to under-expanded axisymmetric sonic jets impinging on flat plate. Plate inclination from $60^{\cire}$~$90^{\cire}$ were investigated by means of detailed measurements of the surface pressure and schlieren photograph and surface flow visualization. The schlieren photograph are consistent with the pressure distribution and the surface flow visualization pictures are clearly related to the pressure distributions. The maximum wall pressure is found to be large on the inclined plate than on the perpendicular plate.

초음속 부족팽창제트가 충돌할 때 유동장은 매우 복잡한 유동구조를 나타낸다. 본 연구에서는 음속노즐 출구 직경의 1.5배 거리에 경사각 $60^{\cire}$~$90^{\cire}$로 설치된 평판에 미치는 초음속 제트에 대해 쉴릴렌 장치를 이용하여 유동구조를 가시화 하였으며, 평판 위에 작용하는 압력분포를 측정하였고 감열지를 이용하여 평판 표면 유동을 가시화하여 기존의 연구결과와 비교하였다. 연구결과 간단한 방법으로 저마하수에서의 평판 유동을 가시화 할 수 있는 방법을 제시하고 충돌제트의 유동구조를 규명하였다.