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초록·키워드
본 연구에서는 LNG 추진제 로켓 엔진 노즐 내부의 반응 유동을 해석하였다. 계산 효율을 위해 LNG 대체 모델을 구성하였으며, 이동평형 라이브러리 기반의 in-house RANS 코드를 활용하였다. 해석 결과, 노즐 벽면에서는 점성 효과에 의한 고온 환경으로 평형 조성이 해리종이 증가하는 방향으로 이동하였으며, 중심부에서는 유동 팽창에 따라 안정 화학종이 증가하는 재결합 방향의 평형조성 변화가 나타났다. 이동평형 해석은 동결 유동 해석보다 진공 추력을 약 6.2~6.5%, 진공 비추력을 약 6.6~7.4% 높게 예측하였으며, 이는 출구 물성 변화와 미세한 입구 질량유량 차이가 반영된 결과이다. 선행연구에서 개발된 테이블화 기법은 기존 화학평형 해석 대비 계산 비용을 크게 절감하면서도 유사한 정확도를 유지하였다. 따라서 본 연구는 설계 초기 단계에서 노즐 유동을 신속하게 예측하는 데 유용할 것으로 기대된다.
본문·목차
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