예조건화 기법과 직접모사법을 이용한 추력기 플룸 거동에 관한 연구

이균호; 김수겸; 유명종

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이균호 (한국항공우주연구원) 김수겸 (한국항공우주연구원) 유명종 (한국항공우주연구원)

저널정보: 한국항공우주연구원 항공우주기술 항공우주기술 제8권 1호

발행연도: 2009.7

수록면: 144 - 153 (10page)

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일반적으로 노즐 출구 부근에서 준연속체 상태로 방출된 추력기 플룸 유동은 노즐출구에서 멀어질수록 천이영역을 거쳐 자유분자 영역에 도달하기 때문에 희박영역에서의 추력기 플룸 영향을 연구하기 위해서는 광범위한 유동영역의 모델링이 가능한 직접모사법(DSMC)이 주로 사용된다. 본 논문에서는 희박영역에서 소형 단일추진제 추력기의 플룸거동을 직접모사법을 이용해 수치적으로 예측하는 것이 목적이다. 정확한 결과를 효율적으로 유추하기 위해 예조건화 기법을 노즐 내부 연속체 영역의 해석에 도입하였으며, 이로부터 얻은 노즐 출구의 물성치 결과들을 직접모사법의 유입조건으로 적용하였다. 이렇게 두 기법을 결합하여 사용한 결과, 노즐 출구 부근에서 발생되는 강한 비평형성 및 넓은 후방 유동 영역 등과 같이 희박영역에서 플룸이 가지는 고유의 특성들을 확인할 수 있었다.

#단일추진제 추력기(monopropellant thruster) #추력기 플룸(thruster plume) #예조건화 기법(preconditioned scheme) #직접모사법(DSMC method)

참고문헌 (16)

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1. [학술지(정기간행물)] - I. D. Boyd / 1990 / Modeling of a Small Hydrazine Thruster Plume in the Transition Flow Regime / Journal of Propulsion and Power 6 (2) : 121 ~ 126

2. [단행본] - G. A. Bird / 1994 / Molecular Gas Dynamics and the Direct Simulation of Gas Flows / Clarendon

3. [보고서] - R. G. Wilmoth / 1996 / DSMC Grid Methodologies for Computing Low-density, Hypersonic Flows about Reusable Launch Vehicles

4. [학술지(정기간행물)] - Q. Sun / 2002 / A Direct Simulation Method for Subsonic, Microscale Gas Flows / Journal of Computational Physics 179 (2) : 400 ~ 425

5. [학술지(정기간행물)] - I. D. Boyd / 1992 / Experimental Investigations of Low Density Nozzle and Plume Flows of Nitrogen / AIAA Journal 30 (10) : 2453 ~ 2461

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