화학 반응을 포함하는 극초음속 경계층의 선형 안정성 해석기법 개발 (Development of Linear Stability Analysis for Chemically Reacting Hypersonic Boundary Layers)

서지정보

· 발행기관 : 한국항공우주학회
· 수록지 정보 : 한국항공우주학회지 / 52권 / 2호 / 87 ~ 100페이지
· 저자명 : 박재영, 박동훈

초록

경계층 천이 지점 근처에서 열공력 성능과 특성이 급격히 변하기 때문에 극초음속 비행체 설계 과정에서 경계층 불안정성을 이해하고 천이 예측 능력을 확보하는 것은 필수적이다. 본 연구에서는 실 기체의 열/화학적 모델을 반영한 선형 안정성 해석 모듈을 개발/검증하여 통합 안정성 해석 코드인 PISTARC을 개선하였다. 개발한 모듈의 실 기체 해석 능력은 극초음속 평판 및 무딘 원뿔 경계층에 대한 안정성 해석을 수행하고 선행연구의 결과와 비교함으로써 검증하였다. eN-방법으로 예측된 천이 지점을 비교하여, 기체 가정 및 노즈 반경과 같은 다양한 영향 인자들을 파악하였으며, 화학적 비평형 극초음속 조건에 대한 개발된 실 기체 해석 모듈의 잠재적 활용 가능성을 확인하였다.

영어초록

As aero-thermodynamic performance and characteristics change rapidly in the vicinity of the location of boundary layer transition, it is essential for the design process of hypersonic vehicles to understand the boundary layer instability and to procure a predictive capability for the transition. In this study, PISTARC, an integrated stability analysis code, is improved by developing/verifying a linear stability analysis module that reflects the thermo-chemical models of a real gas. The analytical capability of the developed module for real gas is validated by conducting stability analysis for the hypersonic flat plate and blunt cone boundary layer and by comparing the results with those of preceding research. Various influencing factors, such as gas assumptions and nose radius, are identified by comparing the transition loci predicted by the eN-method, and the potential availability of the developed real-gas analysis module for the chemically non-equilibrium hypersonic condition is confirmed.

참고자료

· 없음