흡입구와 연소실 사이에 완충 역할을 하는 Isolator의 형상 설계는 엔진 전체 성능, 즉 엔진 무게, 내부 항력, 구조물의 열 하중, 엔진 성능 등에 많은 영향을 끼치므로, 엔진 작동 조건에 맞는 적절한 형상 설계가 필요하다. 엔진 내부가 초음속으로 유지되는 스크램제트 엔진 Isolator의 내부 유동을 예측하기 위해 주요 설계 변수인 유입 마하수, 흡입구 각도와 덕트 높이에 따른 수치 해석을 수행하였으며 무차원 변수를 설정하여 모델링 관계식이 개발되었다. 그 결과, 작동 한계 영역 내에서 Isolator 형상 변화에 따른 유동 특성 예측이 가능하였으며, 이를 통해 Isolator 형상 설계에 적용될 수 있는 모델링 기법을 제시하였다.
The design of Isolator, significant component to buffering the interaction of intake and combustor, is important to determine engine performance. In terms of designing a isolator, it is required to predict flow characteristics in the internal isolator, because its configuration and size affect engine weight, internal drag and thermal stress of structure. In this study, the model correlation considering non-dimensional variables determined from numerical analysis data counting the effects of inflow Mach number, cowl angle and isolator height has been proposed. The model results are compared to CFD results, and it was confirmed that flow characteristics in the isolator along the stream was predictable using proposed model correlation within a certain operation region.