단일화학종 비반응 해석 모델을 사용한 로켓 연소후류 유동해석 연구
A CFD Study for Rocket Exhaust Flow using Single Species, Unreacted Flow Model
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초록
본 논문을 통해 로켓 연소후류 전산해석에 적합한 단일화학종 비반응 해석 모델을 소개 하였다. 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.
Abstract
The Single Species, Unreacted Flow Model which is effectively applicable on the computational analysis of rocket exhaust flow is introduced in this paper. The basic concept of this model had been originated from chemically frozen analysis of hot air but it was complemented by compensating molecular weight and specific heat which was obtained CEA code analysis of exhaust plume. Comparing single species, unreacted model with the finite chemistry model, unreacted model can reduce calculation time to 1/5 while it makes similar simulation results.
참고문헌 (16)
- 김성룡, "로켓엔진 병렬화에 의한 저부가열의 수치적 예측", 한국전산유체공학회지, 9(3), pp.18~25 (2004), 한국전산유체공학회
- A. A. Alexeenko, "Modeling of Flow and Radiation in the Atlas Plume", J. of Thermodynamics and Heat Transfer, 6(1) (2002)
- S. F. Gimelshein, "Modeling of Chemically Reacting Flows from a Side Jet at High Altitudes", J. of Spacecraft and Rockets, 41(4) (2004)
- Acoustic Loads Generated by the Propulsion System, "Eldred, K.M.", ~, pp.NASA SP-8072 (1971)
- 클러스터 엔진의 고도별 저부 유동 특성 해석, "김성룡", 한국항공우주연구원, ~, pp.KARI-TAT-TM-2010-003 (2010)
- "Design Data for KSLV-1, Critical Design Package for KSLS", 한국항공우주연구원, ~
- 김성룡, "발사대 화염유도로 분석을 위한 KSLV-I 플룸 해석(I)", 한국항공우주학회 2010년 춘계학술발표회 논문집 (2010)
- 강선일, "물 분사가 로켓 연소후류 유동장에 미치는 영향에 관한 연구", 박사, pp.2012
- Computer Program for Calculation of Complex Chemical Equilibrium Compositions and Applications, "Gorden S.", ~, pp.NASA RP-1311 (1996)
- H. B. Ebrahimi, "Numerical Investigation of Twin-Nozzle Rocket Plume Phenomenology", 35th Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, AIAA 97-0264 (1997)
- J. S. Hong, "Comparison of Atlas Ground Based Plume Imaginary with Chemically Reacting Flow Solutions", 32nd AIAA Thermophysics Conference, AIAA-1997-2537 (1997)
- Wright M. J., "Modelling Issues in the Computation of Plume Radiation Signature", 34th AIAA, SAE, pp.ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit, AIAA-1998-3622, 1998
- 최정열, "KSR-III 로켓 노즐의 열화학적 성능해석", 제 22회 KOSCO Symposium 논문집 (2001)
- J. D. Anderson, "Computational Fluid Dynamics : the basics with applications" (1995), McGraw-Hill
- 최환석, "유한속도 화학반응을 고려한 초음속 로켓의 플룸 유동장 해석", 한국항공우주학회지, 30(1), pp.114~123 (2002), 한국항공우주학회
- Jiang Yi, "Inhibition Effect of Water Injection on Afterburning of Rocket Motor Exhaust Plume", Chinese Journal of Aeronautics, 23 (2010)