단일화학종 비반응 해석 모델을 사용한 로켓 연소후류 유동해석 연구

Q: 이 논문에서 정의한 단일화학종 비반응 해석 모델이란 무엇인가?

연소 후류를 단일 화학종으로 가정하고 화학 반응을 고려하지 않는 해석 모델이다. 특히 동결 유동 해석의 단점을 보완하기 위해 비열을 화학 평형 해석으로 유추한 온도의 함수로 정의함으로써 실제와 유사한 노즐 출구 온도를 예측하도록 구성된다.

Q: 단일화학종 비반응 해석 모델이 유한속도 화학반응 해석 모델 대비 가지는 이점은 무엇인가?

연구 결과, 장애물이 없는 자유류 형태의 연소 후류에서 온도장 차이가 거의 없으면서도 해석 소요 시간을 1/5 수준으로 크게 단축시킨다. 따라서 복잡한 해석이나 기본 설계 단계에서 다양한 케이스를 분석할 때 효율적인 대안이 된다.

강선일; 허환일

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자료유형: 학술저널

저자정보: 강선일 (한국항공우주연구원) 허환일 (충남대학교)

저널정보: 한국항공우주연구원 항공우주기술 항공우주기술 제11권 1호

발행연도: 2012.7

수록면: 126 - 134 (9page)

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본 논문을 통해 로켓 연소후류 전산해석에 적합한 단일화학종 비반응 해석 모델을 소개하였다. 이 모델의 기본적 개념은 고온 공기에 대한 동결 유동해석 기법에서 출발하였으나, 연소 후류에 대한 CEA 해석을 통해 구한 분자량 및 비열 값의 보정을 통해 동결 유동해석의 단점을 보완하였다. 단일화학종 비반응 해석모델과 유한속도 화학반응 해석 모델의 비교를 통해, 유사한 해석 결과를 얻는데 비반응 모델이 해석시간을 약 1/5 정도로 감소할 수 있음을 확인하였다.

#연소 후류 (rocket exhaust flow) #전산해석(CFD) #반응 모델(reaction model) #비반응 모델(unreacted model)

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