• 한국항공우주학회지
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• 제32권6호
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• pp.81-86
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• 2004

롤 회전하는 유도탄에서 축소-확대 노즐을 지나는 추진 제트와 유도탄과의 각운동량 교환을 통하여 유도탄의 각운동량이 증가하게 되고 이러한 현상을 제트 롤 댐핑이라 한다. 본 연구에서는 제트 롤 댐핑을 각운동량 보존 방정식으로부터 유도하고 근사적인 계산을 통하여 신궁 유도탄의 제트 롤 댐핑의 최대값을 산출하였다. 또한 축대칭 압축성 난류 유동에 대한 수치 해석을 통하여 산출한 제트 롤 댐핑값을 비교하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제1권1호
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• pp.33-45
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• 1997

자유제트를 제어하는 방법중 하나는 분사제트 주위에 형성되는 와류를 조절하는 것이다. 이를 위하여 제트노즐 주위에 환형관을 설치하여 환형관으로부터 2차제트를 분사 또는 흡입함으로써 제트주위에 형성되는 전단류를 변화시켰다. 2차제트를 분사하는 경우(R<1.0) 주제트 주위에 형성되는 와류의 발달을 억제함으로써 제트포텐셜코어의 길이가 아주 길어지는 제트유동을 얻을 수 있었고 흡입하는 경우에는(R>1.0) 제트주위의 전단류가 흡입비 R=1.3～l.65에서 대류불안정성에서 절대불안정성으로 바뀜으로써 형성된 와류가 하류에서 제트중심부까지 발전, 결합되는 것을 방지하여 더 긴 포텐셜코어와 중심에서 낮은 난류강도를 얻었다. 위의 결과는 환형관 주위에 부착한 깃의 높이 변화에 따라서 변화하였는데, 이것은 깃이 환형관을 통한 흡입유동의 유로역할을 함으로써 출구 주위의 유체가 직접흡입되는 것을 방지하기 때문이다. 분사제트 벡터링을 위하여 제트노즐 주위의 환형관을 이등분하여 한쪽으로만 흡입함으로써 제트주위에 다른 전단류를 형성함과 동시에 코안다(Goanda)효과를 이용하여 분사제트를 편향시켰다. 편향되는 정도 및 난류성분은 흡입속도비에 따라서 크게 바뀌었다. 실험은 속도분포와 난류강도 측정이 수행되었으며 가시화를 이용하여 유동특성을 관찰하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권2호
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• pp.69-78
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• 2009

Cavitating flow simulation is of practical importance for many hydraulic engineering systems, such as pump, turbine, nozzle, injector, etc. In the present work, a solver for cavitating flow has been developed and applied to simulate the flows past axisymmetric cylinders. Governing equations are the two-phase Navier-Stokes equations, comprised of continuity equation of liquid and vapor phase. The momentum equation is in the mixture phase. The solver employed an implicit, dual time, preconditioned algorithm in curvilinear coordinates. Computations were carried out for three axisymmetric cylinders: hemispherical, ogive, and caliber-0 forebody shape. Then, the present calculations were compared with experiments and other numerical results to validate the present solver. Also, the code has shown its capability to accurately simulate the re-entrant jet phenomena and ventilated cavitation. Hence, it has been found that the present numerical code has successfully accounted for cavitating flows past axisymmetric cylinders.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2004년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.154-159
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• 2004

Numerical simulations of supersonic impinging jet flows are carried out using the axisymmetric Navier-Stokes code. This paper focuses on the oscillatory flow features associated with the variation of the nozzle pressure ratio and nozzle-to-plate distance. Frequencies of the surface pressure oscillation from computational results are in accord with the measured impinging tones for various cases of nozzle-to-plate distance. The variation of this frequency with distance show a staging behavior. Computed results for the case of nozzle pressure ratio variation for a fixed nozzle-to-plate distance also demonstrate a staging behavior. These two seemingly different staging behaviors are found to obey the same frequency-distance characteristics when the frequency and the distance are normalized by using the length of the shock cell.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.127-130
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• 2002

Supersonic jet flow has been applied to many various industrial applications of manufacturing fields. Such a supersonic jet is generally classified by three flow patterns, depending on the flow state at nozzle exit, that is, under-, correctly- and over-expanded flows. Of these three flows, the correctly-expanded supersonic jet is most frequently used since it provides a maximum performance of a flow device. However detailed information on what conditions are the Jet correctly expanded at the exit of nozzle is not well known. In the current study, computations are applied to the axisymmetric, compressible, Navier-Stokes equations. The design Mach number used are 2.0,1.2 and 2.6. The computational results obtained are compared with the previous experimental ones. A theoretical analysis is conducted to predict the major features of the correctly-expanded jet. The results show that the jet core length is increased as Mach number is increased.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2000년도 춘계학술대회논문집
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• pp.71-77
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• 2000

An axisymmetric supersonic jet is simulated at a Mach number of 1.5 and a Reynolds number of $10^5$ to identify the mechanism of sound radiation from the jet. The present simulation is performed based on the high-order accuracy and high-resolution ENO(Essentially Non-Oscillatory) schemes to capture the time-dependent flow structure representing the sound source. In this simulation, optimum expansion jet is selected as a target, where the pressure at nozzle exit is equal to that of the ambient pressure, to see pure shear layer growth without effect of change in jet cross section due to expansion or shock wave generated at nozzle exit. Shock waves are generated near vortex rings, and discernible pressure waves called Mach wave are radiated in the downstream direction with an angle from the jet axis, which is characteristic of high speed jet noise. Furthermore, vortex roll-up phenomena are observed through the visualization of vorticity contours.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권2호
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• pp.94-100
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• 2007

초음속 제트 마하수 1.07부터 1.2 범위에서 축대칭 제트 스크리치 톤을 해석하였다. 축대칭 모드는 낮은 마하수 축대칭 제트의 지배적인 스크리치 톤 모드이다. 난류 해석을 위해 수정된 Spalart-Allmaras 모델을 RANS (Reynolds-averaged Navier-Stokes) 방정식에 사용하였다. 스크리치 톤 해석에서 중요한 음파의 전파, shock-cell 구조 및 거대한 불안정 파를 정확히 계산하기 위해 비반사 특성 경계조건과 연계한 고차정확도의 ENO 기법을 사용하였다. 수치 해석결과는 다른 연구자들의 실험 및 계산 결과와 잘 일치하였으며, 따라서 본 연구에 사용된 수치 기법들이 초음속 제트 유동 및 소음연구에 타당함을 확인하였다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제5권2호
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• pp.18-27
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• 2004

An axisymmetric supersonic jet is simulated at a Mach number 2.1 and a Reynolds numberof 70000 to identify the mechanism of Mach wave generation and radiation from the jet. In orderto provide the near-field radiated sound directly and resolve the large-scale vortices highly.high-resolution essentially non-oscillatory(ENO) scheme, which is one of the ComputationalAeroAcoustics(CAA) techniques, is newly employed. Perfectly expanded supersonic jet is selectedas a target to see pure shear layer growth and Mach wave radiation without effect of change injet cross section due to expansion or shock wave generated at nozzle exit. The sound field ishighly directional and dominated by Mach waves generated near the end of potential core. Thenear field sound pressure levels as well as the aerodynamic properties of the jet, such asmean-flow parameters are in fare agreement with experimental data.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권7호
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• pp.26-31
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• 2003

수직 이착륙기나 로켓 등을 발사시킬 때 사용되는 제트 편향기 설계를 위한 기초 자료를 얻기 위해 축대칭 원뿔에 충돌하는 초음속 제트에 대한 연구를 수행하였다. 본 논문에서는 충격파 간섭 또는 전단층에 의한 박리 등과 같은 유동 현상을 분석하기 위해 쉬리렌 장치를 이용한 유동가시화, 표면압력분포 등을 측정하였으며, 수치해석을 통해 실험결과와 비교, 검증하였다. 유동은 원뿔 충격파와 배럴 충격파 사이에서 간섭으로 인해 발생되는 충격파 패턴이었으며, 자유제트의 구조에 따라 다양한 형상을 나타내며 표면 압력분포에 크게 영향을 미친다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2002년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.35-40
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• 2002

The dynamic behaviors of the single vortex in a reacting and non-reacting methane-air jet flow were investigated numerically. The numerical method was based on a predictor-corrector for low Mach number flow A two-step global reaction mechanism was adopted as a combustion model. After fuel and air were developed entirely in computational domain, the single vortex was generated by an axisymmetric jet that was impulsed to emit a cold fuel. Through comparisons of single vortex in reacting and non-reacting jet flow, it was found that global dynamic behaviors and the mechanisms leading to the formation, transport processes of vortex ring were influenced significantly by heat release from reaction. In addition, the interaction between a single vortex and flame bulge generated by buoyance effect in a reacting jet flow was found.