DOI QR코드

DOI QR Code

Study on the Flow Characteristics of Supersonic Air Intake at Mach 4

마하4 초음속 공기 흡입구 유동 특성에 관한 연구

  • Published : 2006.10.31

Abstract

A Supersonic air intake model was designed for the high performance ramjet and dual-mode scramjet engine to operate at Mach 4 flight condition. The air intake was tested in the blowdown-type wind tunnel of Kyushu University to identify the internal flow characteristics corresponding to the flight parameters such as the back pressure, angle of attack and angle of yaw. Flow visualization was achieved by the Schlieren and oil flow visualization techniques. The intake performance was analyzed quantitatively based on the surface pressure and total Pressure measurements. The experimental results were compared with the computational fluid dynamics results. The present study exhibits the fundamental but rarely found experimental results of the high Mach number supersonic air intake.

마하 4 비행 조건에서 작동하는 고성능 램제트와 듀얼모드 스크램제트 엔진의 초음속 공기 흡입구 모델을 설계하였다. 배압, 받음각, 요각 등 비행 변수의 변화에 따른 내부 유동 특성을 파악하기 위하여 규슈대학교의 불어내기식 초음속 풍동을 이용한 실험을 수행하였다. 유동 가시화를 위하여 쉴리렌 기법, 오일 가시화 기법을 이용하였으며, 정량적 성능 분석을 위하여 표면 압력 및 전압력을 측정하였다. 실험의 결과는 전산 유체 해석과 비교하였다. 본 연구는 기본적이지만 찾기 힘든 고 마하수 초음속 공기 흡입구 유동의 실험 결과를 제시한다.

Keywords

References

  1. Webster, F. F., 'Ramjet Development Testing: Which Way is Right?' Journal of Propulsion and Power, Vol. 5, No.5, Sep.-Oct., 1989, pp. 565-576 https://doi.org/10.2514/3.23191
  2. 김윤곤, 김경무, '특집-가스터어빈과 램제트 기술-:램제트 추진기관 기술 및 발전 동향', 한국항공우주학회지, 제 23권 5호, 1995, pp. 171-182
  3. Dunsworth, L. C. and Reed, G. J., 'Ramjet Engine Testing and Simulation Techniques', Journal of Spacecraft, Vol. 16, No.6, Nov-Dec, 1979, pp. 382-388 https://doi.org/10.2514/3.57678
  4. Webster, F. F., 'Liquid Fueled Integral Rocket Ramjet Technology Review', AIAA 1978-1108, AIAA/SAE 14th Joint Propulsion Conference, Las Vegas, Nevada, July 25-27, 1978
  5. Rodi, P. E., Emami, S. and Trexler, C. A, 'Unsteady Pressure Behavior in a Ramjet/Scramjet Inlet', Journal of Propulsion and Power, Vol. 12, No.3, May-June, 1996, pp. 486-493 https://doi.org/10.2514/3.24061
  6. Enomoto, Y. and Yanagi, R., 'Experimental Study of Mach 5 Fixed Geometry Inlet for Subscale Ramjet Engine Test', Thirteenth international symposium on air breathing engines, 1997, pp. 212-222
  7. 이형진, 장착 램제트 엔진의 예비 설계 및 성능 해석, 석사학위논문, 서울대학교, 2004
  8. 오석진, 성홍계, '반응표면법을 이용한 램제트 엔진 흡입구 설계인자 최적화', 한국항공우주학회지, 제 33권 10호, 2005, pp. 68-74 https://doi.org/10.5139/JKSAS.2005.33.10.068
  9. Mahoney, J. J., Inlets for Supersonic Missiles (AIAA Education Series), AIAA, Washington, DC, 1990
  10. Scherrer, R., Lundell, J. H., and Anderson, L. A, 'Viscous Flows in Inlets', NACA A58D17a, June 1958
  11. Thomas, A N, Jr. 'Inlets', Tactical Missile Aerodynamics (Progress in Astronautics and Aeronautics Series, Vol. 40), edited by Hemsch, M. J. and Nielsen, J. N., AIAA, Washington, DC, 1986