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경사충격파와 와류간의 상호작용에 관한 수치적 연구
A numerical investigation on the oblique shock wave/vortex interaction

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Authors
문성목; 홍승규; 김종암; 노오현
Issue Date
2004-10
Publisher
한국항공우주학회
Citation
한국항공우주학회지, Vol.32 No.8, pp. 20-28
Keywords
공학Oblique shock wave-induced vortex breakdown경사충격파에 기인한 와류붕괴Burger's vortex modelBurger의 와류 모델Vortex breakdown limit curve와류붕괴제한곡선Strong interaction강한 상호작용
Abstract
경사충격파와 와류간의 상호작용에 관한 수치적 해석은 경사충격파에 기인한 와류붕괴의 발생에 관한 이론적 모델 및 실험치와 비교하기 위해 수행되었다. 본 연구의 해석을 위해 마하수에 기초한 Roe의 기법 (RoeM)과 2-방정식 난류 모델을 이용하여 3차원 난류 유동장을 효과적으로 계산하였다. 자유류 마하수 2.49에서 와류세기, 축방향속도 성분, 충격파 세기의 변화에 따른 상호작용의 영향을 연구하였다. 2-방정식 난류모델인 k-wSST 난류모델과 적절히 모델링된 와류모델을 이용하여 수치연구를 수행함으로써 실험적으로 관찰된 여러 유동장을 정확히 모사할 수 있었다. 경사충격파에 기인한 와류붕괴의 발생에 관한 기준을 결정하기 위한 본 연구결과는 이론적 모델과 실험치와 일치된 결과를 보여주고 있음을 확인하였다.
For the prediction on the onset of oblique shock wave-induced vortex breakdown, computational studies on the Oblique Shock wave/Vortex Interaction (OSVI) are conducted and compared with both experimental results and analytic model. A Shock-stable numerical scheme, the Roe scheme with Mach number-based function (RoeM), and a two-equation eddy viscosity-transport approach are used for three-dimensional turbulent flow computations. The computational configuration is identical to available experiment, and we attempt to ascertain the effect of parameters such as a vortex strength, stream wise velocity deficit, and shock strength at a freestream Mach number of 2.49. Numerical simulations using the k- ωSST turbulence model and suitably modeled vortex profiles are able to accurately reproduce many fine features through a direct comparison with experimental observations. The present computational approach to determine the criterion on the onset of oblique shock wave-induced vortex breakdown is found to be in good agreement with both the experimental result and the analytic prediction.
ISSN
1225-1348
Language
Korean
URI
http://hdl.handle.net/10371/82496
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Appears in Collections:
College of Engineering/Engineering Practice School (공과대학/대학원)Dept. of Mechanical Aerospace Engineering (기계항공공학부)Journal Papers (저널논문_기계항공공학부)
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