천음속 유동 내 비돌출형 흡입구의 형상 변수에 따른 성능 변화 (Performance Variation by Design Parameters of Submerged Inlet in Transonic Flow)

서지정보

· 발행기관 : 한국항공우주학회
· 수록지 정보 : 한국항공우주학회지 / 52권 / 5호 / 345 ~ 355페이지
· 저자명 : 김용찬, 이형진, 임진식, 김길훈, 정재원, 이유진

초록

비돌출형 흡입구는 항력 감소, 무게 감소, 저피탐성 등의 장점이 있지만 흡입구로 유입되는 유동의 전압력 손실이 크고 유동의 왜곡이 심하다는 단점이 있다. 따라서 다양한 형상 설계 변수에 따른 유동 특성을 관찰하여 설계 변수가 성능 및 유동 왜곡에 미치는 영향을 파악할 필요가 있다. 본 연구에서는 전산해석을 통해 천음속 유동 내 비돌출형 흡입구의 흡입 유량에 따라 다양한 설계 변수가 성능에 미치는 영향을 파악하였다. 4개의 설계 변수를 선정하여 전산해석을 수행하였으며, 해석 결과 직선 형상의 Ramp planform의 성능이 더 높았으며 Ramp angle과 Lip curvature가 작을수록 흡입구의 성능이 증가하였다. 또한 sidewall angle을 조절함으로써 유동 왜곡을 감소할 수 있음을 확인하였으며, 전반적으로 유량이 작은 경우 전압력회복률과 유동왜곡율 성능이 증가함을 확인하였다.

영어초록

The submerged inlet has advantages such as drag and weight reduction, however, it also has a disadvantage in that it leads to a higher total pressure loss and severe flow distortion. Therefore, it is necessary to search for an inlet design that satisfies the required mass flow rate while providing maximum performance according to various design parameters. In this study, an optimal design of a submerged inlet for transonic flow was analyzed through numerical simulations. To find the inlet design with the highest performance, four design parameters were considered. The analysis revealed that the performance of the inlet increases as the length of the ramp planform becomes shorter. Additionally, the inlet mass flow rate and total pressure recovery increase when the planform shape is straight rather than curved. By reducing the ramp angle and lip curvature, the performance of the submerged inlet increased. It was also confirmed that the disadvantages of the straight planform could be supplemented by giving the sidewall angle. Through the analysis results, it was confirmed that it is possible to design a submerged inlet that shows the maximum mass flow rate and optimal performance under transonic conditions.

참고자료

· 없음