본 연구에서는 이중압축램프의 초음속 유동에서 발생하는 충격파 경계층 상호작용을 EDISON_CFD로 해석하기로 한다. 이중압축램프에선 역압력 구배로 인하여 경계층이 박리가 일어나게 되고 박리된 경계층이 다시 이중압축램프에 부착되어 생겨난 박리영역을 관찰할 수 있다. 박리영역의 앞뒤로 유동의 방향이 바뀌게 되면서 압축 팬(compression fan)과 재부착 팬(reattachment fan)이 충격파를 발생시키고 이중압축램프전방의 충격파와 만나서 복잡한 유동 구조를 가지게 됨을 확인하였다. 이와 같은 층류에서 난류, 박리와 재부착의 영역에서의 해석하기 위해선 해석자의 난류모델이 중요하다. $15^{\circ}-30^{\circ}$, $15^{\circ}-45^{\circ}$의 두 종류의 이중압축램프를 $k-{\omega}$ SST 난류 모델과 ${\gamma}-Re_{\theta}$ 천이 모델로 계산을 EDISON_CFD로 수행하였다. 난류 모델의 차이를 표면마찰계수, 압력계수, 마하수로 비교하여 차이점을 분석하였다.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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2008.05a
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pp.332-335
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2008
The purpose of this study is analysis of flow field where is around of injector of supersonic combustor which is bluff-body stabilized flame and hyper-mixer type of supersonic combustor injector by using hydrogen or hydrocarbon fuel. Various schemes are evaluated to supersonic backward step flow filed with massive separation region in validation step. Compounded scheme of 5th-order TVD-MUSCL, Roe FDS, S-A DES/DDES has a good performance in base and base-bleed flow.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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2008.11a
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pp.334-337
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2008
Three-dimensional unsteady reacting flowfield generated by transverse hydrogen injection into a supersonic mainstream are numerically investigated using DES and finite-rate chemistry model. Comparisons are made with experimental results to investigate the turbulent reacting flow physics. The numerical OH distribution describes well the experimental OH-PLIF result, while the numerical ignition delay time shows some disparity due to the restricted available experimental data.
Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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v.6
no.1
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pp.63-70
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2002
Computational modeling and simulation can provide an effective predictive capability for the major features of the supersonic microjets. In the present study, computations using the axisymmetic, compressible, Navier-Stokes equations are applied to understand the supersonic microjet flow physics. The pressure ratio of the microjets is changed between 0.2 and 1.25 to obtain both the under- and over-expanded flows at the exit of the micronozzle. and Reynolds number Re is changed between 600 to 40000. For both laminar and turbulent microjet flows, sonic and supersonic microjets are simulated and compared with some experimental results available. Based on computational results, two microjets are discussed in terms of total pressure, jet decay and supersonic core length.
The objective of this study is to investigate the turbulence models with compressibility correction for large separation-flow in a supersonic convergent-divergent rectangular nozzle. As turbulence models, Yang and Shih's Low-Re $k-{\varepsilon}$ model, Mener's $k-{\omega}$ SST model and Wilcox's $k-{\omega}$model were evaluated. In order to get a significant compressible effects, Sarkar and Wilcox compressibility correction models were applied to the turbulence models respectively. Also, the simulation results were compared with experimental data. The turbulence model with compressibility correction model improves both of shock position and pressure recovery, but deteriorates the length of Mach disk.
Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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v.17
no.1
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pp.18-25
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2013
Assessment and validation of RANS turbulence models are conducted for the optimal analysis of supersonic converging-diverging nozzle through the comparison between computational results and experimental data. One/two equation turbulence closures such as Spalart-Allmaras, RNG k-${\varepsilon}$, and k-${\omega}$ SST are employed to simulate the two-dimensional nozzle flow. Computational results with the turbulence models mentioned fairly well predict shock structure of the nozzle-inside and pressure distribution along the wall. Especially, SST model among the employed ones shows the best agreement to experimental results.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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2008.05a
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pp.343-346
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2008
Unsteady 3D flowfields generated by transverse fuel injection into a supersonic mainstream are simulated with a DES turbulence model. Comparisons are made with experimental results in term of the temporal eddy position and eddy formation frequency. Results indicate that the DES model correctly predicts the convection characteristics of the large scale eddies. However, it is also observed that the numerical results slightly overpredict the eddy formation frequency.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.31
no.1
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pp.97-103
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2003
Numerical research has been done for the transverse jet behind a rearward-facings step in turbulent supersonic flow without chemical reaction. Purpose of transverse jet is to enhance mixing of the fuel in the combustor. Two-dimensional unsteady flowfields generated by slot injection into supersonic flow are numerically simulated with the Navier-Stokes equations with two-equation k-$\varepsilon$ turbulence model. Numerical method is used high-order upwind TVD scheme. Eight cases are computed for different slot momentum flux ratios and slot position at downstream of the step. The flow is very similar to the cavity flow, because the jet acts as an obstacle. The numerical results thus show the periodic phenomenon.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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1998.10a
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pp.38-38
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1998
원기둥을 지나는 초음속 유동장은 재순환, 재접합, 유동 박리, 팽창파동이 발생하는 복잡한 유동장이며, 비행체의 성능개선을 위해서 이해되어야 한다. 난류 에너지를 지배하는 방정식에는 압축성 유동장의 경우 압력 팽창항, 팽창 소산항, Favre 속도에 의한 영향 등의 수정항이 첨가되어야 한다는 연구 결과가 나오고 있다 본 연구에서는 밀도변화에 따른 영향이 적은 것으로 알려진 k-$\omega$ 보형에 압축성에 대한 수정항을 첨가하여 유동장을 모사하여 비교하였다. 수정항의 첨가로 인하여 나온 결과를 얻을 것으로 예측되었으나 k-$\omega$ 모형에 수정을 가한 경우 수정하지 않을 경우에 비해 좋지 않은 예측을 하는 결과가 나왔다. 이는 압축성 난류 유동을 위한 수정항의 사용이 기지부 근처의 유동을 모사하기에는 부적합함을 보이며, 압축성 난류 유동에 대해서 보다 근본적인 이해가 필요함을 보여주고 있다
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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2000.11a
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pp.36-36
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2000
천음속 또는 초음속 유동이 유동장의 하류에서 부여되는 압력조건에 의하여 감속되는 경우나, 유동방향의 갑작스런 변화를 요구하는 물체 혹은 벽면이 존재하는 경우에 발생한 충격파는 벽면을 따라 발생하는 층류 혹은 난류 경계층과 복잡한 상호간섭 (interaction)을 일으켜 충격파에 의한 박리 발생, 충격파 하류에 새로운 충격파 발생, 충격파가 큰 진폭으로 진동하게 되는 현상 등을 발생시킨다. 이러한 간섭현상은 고속유동이 통과하는 유체요소나 유체기기의 성능을 좌우하는 매우 중요한 유동현상으로, 유체기계의 설계 시 사전에 고려되어야 할 중요한 공학적 문제이다.(중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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