• 제목/요약/키워드: Mach Number

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EDISON_CFD를 이용한 Mach Number에 따른 NACA0012의 항력변화 관찰 (Drag Variation of NACA0012 Depending on Mach Number Using EDISON_CFD)

  • 박종훈;박수형
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제1회(2012년)
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    • pp.97-100
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    • 2012
  • 항력계수와 양력계수는 각각 항력, 양력을 동압과 에어포일의 코드 길이로 나눈 값으로 정의된다. 항공기의 비행에 있어서 항력과 양력은 매우 중요한 요소로 작용하며 항공기의 속도에 따라 항력과 양력은 크게 변하게 된다. 첫째로 학부과정에서 배운 마하수에 따른 항력계수의 변화, 그 중에서도 마하수 1 이상에서의 항력계수 감소에 관한 이론을 살펴보고 EDISON_CFD를 이용하여 마하수에 따른 항력계수의 값을 실제로 측정해보고 비교해보았다. 두 번째로는 EDISON_CFD로 측정한 마하수버에 따른 양력계수 값과 앞서 측정한 항력계수 값을 이용하여 NACA0012의 마하수에 따른 양력과 항력의비 (양항비)를 구하여 실제고도에서 비행 시 NACA0012의 적정 효율을 가지는 마하수를 알아보았다.

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무딘 물체 주위 고마하수 유동해석의 문제점과 해결책 (Issues and Solutions for the Numerical Analysis of High Mach Number Flow over a Blunt-Body)

  • 원수희;정인석;최정열;신재렬
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.18-28
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    • 2006
  • 무딘 물체 주위의 고마하수 유동의 수치해석은 여러 문제점을 지니고 있으며, 이러한 문제점을 해결하기 위한 다양한 해석 기법이 제시되어왔다. 그러나 20년 이상된 수치 기법과 비교할 때 현장 경험의 부족, 그리고 특별한 응용을 위하여 기존의 코드를 수정하는 번거로움 등으로 인해 새로운 기법들은 한정된 응용 분야에서만 이용되고 있다. 본 연구에서는 지난 25년간 가장 널리 이용되고 있고 여러 상용코드에도 적용된 Roe의 FDS 수치해법을 이용하여 알고리듬이나 전산유체해석 코드의 수정 없이 3차원 고마하수 유동 해석의 문제점을 극복하는 방안을 살펴보았다. 매우 큰 마하수에서도 엔트로피 수정을 통하여 Riemann 해법들의 문제점으로 잘 알려진 carbuncle 현상이 해결 가능함을 보였으며, 비물리적 해의 문제도 초기조건의 간단한 수정으로 엔트로피 수정이나 격자 형상에 관계없이 해결할 수 있었다.

초음속 노즐을 통하는 부족팽창 제트에 관한 수치계산적 연구 (2) (Numerical Study on Under-Expanded Jets through a Supersonic Nozzle(II))

  • 김희동;신형승
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권6호
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    • pp.1994-2004
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    • 1996
  • Numerical calculation was applied to supersonic under-expanded jets, and compared with the results of a linear theory and other experiments. TVD difference scheme was employed to solve 2-dimensional and axisymmetric inviscid Euler equation. This paper aims to explore the effects of angle of divergence and design Mach number of nozzle on the structure of under-expanded jets. The angle of divergence was varied from 0 to 20 deg. The results show that the length of the first cell of the under-expanded jets decreases and Mach disk generates at lower nozzle pressure ratio, if the angle of divergence or design Mach number of nozzle increases. The distance from the nozzle exit to Mach disk in 2-dimensional jets becomes much larger than that of axisymmetric jets, and the widths of the jet boundary and the barrel shock wave are also larger than that of axisymmetric jets. Calculation results indicate that the configuration of the under-expanded jets is strongly dependent on the nozzle pressure ratio.

가변 초음속 흡입구 기본설계 (Preliminary Design of Movable Ramjet Intake)

  • 이경재;강상훈;이양지;양수석
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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    • pp.207-210
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    • 2008
  • 본 논문에서는 램제트 기관의 성능을 결정짓는 공기흡입구를 램제트 엔진의 비행 목적에 맞게 비행 마하속도 4에서 기본설계를 수행하였다. 순항고도 12km, Mach $2{\sim}6$의 넓은 영역에서의 운용을 가능하게 하기 위하여 가변형 공기흡입구의 개념을 도입하였다.

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Properties of Merger-Driven Shocks in Clusters of Galaxies

  • Ha, Ji-Hoon;Ryu, Dongsu;Kang, Hyesung
    • 천문학회보
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    • 제43권1호
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    • pp.35.1-35.1
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    • 2018
  • Shock waves have been observed in the outskirts of galaxy clusters. They are commonly interpreted as being driven by mergers of sub-clumps, so are called "merger shocks". We here report a study of the properties of merger shocks in merging galaxy clusters with cosmological hydrodynamic simulations. As a representative case, we describe the case where sub-clusters with mass ratio ~ 2 go through an almost head-on, binary-like merger. Because of the turbulent nature of hierarchical clustering, shock surfaces are not uniform, but composed of parts with different Mach numbers. As merger shocks expand from the core to the outskirts, the average Mach number, < $M_s$ >, increases. The shocks propagating along the merger axis could be observed as X-ray shocks and/or radio relics. The kinetic energy through the shocks peaks at ~ 1 Gyr after shock launching, or at ~ 1 - 2 Mpc from the core. The most energetic shocks are found to have the kinetic-energy weighted Mach number, < $M_s$ > $_{\phi}{\simeq}2-3$, and the CR-energy weighted Mach number, < $M_s$ > $_{CR}{\simeq}3-4$. We then discuss the observational implications of our results.

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허브면 형상의 변경을 통한 초음속 압축단의 공력효율 개선 (Improvement of Aerodynamic Efficiency of Supersonic Stage by the Modification of Hub Flowpath Shape)

  • 박기철
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2002년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.227-233
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    • 2002
  • It is common for highly loaded supersonic stage to have very high relative inlet Mach number. To get this level of inlet Mach number, rotor blade outer diameter or rotational speed should be increased. In the case of commercial turbo-fan engine, it is preferred to make the rotor blade outer diameter large than increasing the rotational speed. But, for multi-stage fan of military engines, overall diameter is often restricted and they are apt to increase the rotational speed. With high rotational speed, relative inlet Mach number is likely to be well supersonic over the entire rotor blade span and the characteristic of the stage is affected with meridional shape of the stage, especially at near hub or tip. In this paper, the aerodynamic performance of two different hub surface shape is compared and it's merit and demerits were discussed.

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저마하수 난류 끝단 소음 예측 (PREDICTION OF TURBULENCE TRAILING-EDGE NOISE AT LOW MACH NUMBERS)

  • 장강욱;고성룡;서정희;문영준
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.249-253
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    • 2005
  • The turbulence noise generated from blunt trailing-edge is numerically predicted by using the hydrodynamic/acoustic splitting method at the Reynolds number based on thickness of flat plate, $Re_h=1000$, and the freestream Mach number $M_o=0.2$. The turbulent flow field is simulated by incompressible large-eddy simulation and the acoustic field is predicted efficiently with the linearized perturbed compressible equations (LPCE) recently proposed by the authors. The turbulent flow characteristics are validated with the results of the previous experimental study and direct numerical simulation. The acoustic properties predicted from LPCE are compared with the solutions of analytical formulations.

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축소 모사형 고체 추진기관 설계에 관한 연구 (The Studies on the Design of a Subscale Solid Propellant Rocket Motor)

  • 김형원;오종윤
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.215-218
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    • 2009
  • A design of a subscale solid propellant rocket motor was conducted to do the similitude experiments for the large scale rocket motor. One of the main factor to subscale was the mach number of the solid propellant flume through a nozzle exit The analysis of the flume flow was done to obtain the mach number for the large and subscale rocket motor. The flume shapes on the non dimensional axises by the nozzle exit diameter was matched each other. The propellant grain of a subscale solid rocket motor was designed by the profile of pressure vs time obtained by the mach number of the flume shape. Some analyses of the theoretical solution were compared with the results of the ground static test.

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Preconditioning을 이용한 전속도 영역에 대한 압축성 유체유동해석 (A Time-Derivative Preconditioning Method for Compressible Flows at All Speeds)

  • 최윤호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권7호
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    • pp.1840-1850
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    • 1994
  • Enhancement of numerical algorithms for low speed compressible flow will be considered. Contemporary time-marching algorithm has been widely accepted and applied as the method of choice for transonic, supersonic and hypersonic flows. In the low Mach number regime, time-marching algorithms do not fare as well. When the velocity is small, eigenvalues of the system of compressible equations differ widely so that the system becomes very stiff and the convergence becomes very slow. This characteristic can lead to difficulties in computations of many practical engineering problems. In the present approach, the time-derivative preconditioning method will be used to control the eigenvalue stiffness and to extend computational capabilities over a wide range of flow conditions (from very low Mach number to supersonic flow). Computational capabilities of the above algorithm will be demonstrated through computation of a variety of practical engineering problems.

EDISON_CFD를 이용한 에어포일의 두께에 따른 임계 마하수 비교 연구 (Study on Critical Mach Number According To Airfol Thickness Using EDISON_CFD)

  • 이재호;이대연;박수형
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제1회(2012년)
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    • pp.5-8
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    • 2012
  • 임계마하수란 에어포일의 표면에서 음속에 도달하는 부분이 생기기 시작하는 가장 낮은 Mach number라 한다. 임계마하수는 천음속에서 자유류가 임계마하수보다 조금 커지면 항력이 급격하게 증가하게 된다. 그렇기 때문에 임계마하수가 큰 에어포일이 천음속 항공기 설계에 있어서 매우 중요한 역할을 하게 된다. 이번 연구는 학부과정에서 배운 임계마하수에 대해 정의하고, EDISON_CFD를 이용하여 에어포일에 따라서 임계마하수가 달라지는 것을 확인해 보았다. 그 결과 에어포일이 두꺼워질수록 낮은 마하수에서 Shock이 발생하는 것을 확인할 수 있었다. 마지막으로 EDISON_CFD를 이용하여 계산된 임계마하수 값과 이론값을 비교한 결과, 높은 정확도를 확인할 수 있었다.

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