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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김규홍
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 서울대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수12
이 논문의 연구 히스토리 (7)
2022
임계 압축인자에 따른 탄화수소 연료의 초임계 열역학적 물성 예측을 위한 상태방정식 분석
김재승
,
서지완
,
김규홍
한국추진공학회 학술대회논문집
2022.11
학술대회자료
고 임계 압축인자를 갖는 탄화수소 연료의 초임계 열역학적 물성 예측을 위한 상태방정식 분석
김재승
,
서지완
,
김규홍
한국추진공학회지
2022.10
학술저널
초임계 영역에서 열분해를 고려하여 고 압축인자를 갖는 고분자 탄화수소 물성 예측 연구
김재승
,
서지완
,
한다빈
외 1명
한국추진공학회 학술대회논문집
2022.05
학술대회자료
고 압축인자 탄화수소연료의 물성치 예측을 위한 3-파라미터 상태방정식의 특이점 문제 수정
김재승
,
서지완
,
한다빈
외 1명
한국항공우주학회 학술발표회 초록집
2022.04
학술대회자료
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본 연구에서는 고도 약 22km에서 마하 6으로 비행하는 스크램제트 비행체의 냉각시스템 설계를 위한 복합 열전달 수치해석을 수행하여 비행체 내부의 열적 환경을 확인하였다. 극초음속 영역에서 비행하는 스크램제트 비행체는 충격파와 경계층 상호작용 및 마찰에 의한 영향으로 공력 가열이 발생하고 특히, 연소실은 연소에 의한 추가적인 연소열이 발생하는 열적 환경에 노출되기 때문에 적절한 열 보호 시스템 또는 냉각시스템이 필요하다. 적절한 냉각시스템 설계를 위해서는 비행환경을 반영한 열공력 해석, 내열 재료를 반영한 구조 열해석, 냉각채널의 냉각성능을 반영한 열전달 해석이 복합적으로 진행되어야 한다. 비행환경을 고려했을 때, 실제 비행시험 이외에 지상 시험으로는 스크램제트 내부의 복합적인 열적 환경을 알 수 없기 때문에 전산유체역학(CFD)을 통해 열전달 해석을 수행하였고, 복합 열전달 해석을 위한 효율적인 방법을 제시하였다. 스크램제트 비행체 표면의 열공력 데이터는 검증된 해석자를 이용하여 단열조건과 등온조건으로 해석한 데이터를 받아오고, 회복인자(Recovery factor) 개념을 적용하여 열전달 계수를 보정하였다. 보정된 열전달 계수를 이용하여 열전달량을 구조 표면의 경계 조건으로 설정하여 표면의 구조물 온도를 계산해 주고, 구조 내부로 전달되게 적용하였다. 또한, 냉각채널에 대해서는 3차원으로 채널 내부의 복잡한 유동까지 고려하여 해석하는 방법은 효율성이 떨어지고, 수치 비용이 많이 들기 때문에 3차원 효과를 반영한 1차원 해석을 진행하는 방법을 제시하였다. 제시한 방법들로 주어진 운용환경에서 냉각채널을 반영하여 스크램제트 내부의 열적 환경을 확인하였고, 냉각채널의 조건에 따라 냉각 성능을 분석하였다.
목차
제 1 장 서 론 1제 1 절 연구 개요 1제 2 절 연구 배경 4제 2 장 수치해석 기법 6제 1 절 열공력/열구조/냉각시스템 해석 개념도 6제 2 절 CFD 열공력 해석 7제 3 절 CSD 열전달 구조 해석 9제 4 절 열공력/열구조 표면 경계조건 설정 12제 5 절 냉각채널을 포함한 해석 방법 14제 6 절 내부공간 경계조건 설정 19제 7 절 연소열 조건 설정 21제 3 장 열전달 해석 검증 22제 1 절 구 형상의 열전달 해석 검증 22제 2 절 냉각채널을 포함한 열전달 해석 검증 23제 3 절 스크램제트 구조 열전달 해석 검증 26제 4 장 스크램제트 복합 열전달 해석 30제 1 절 복합 열전달 해석 조건 30제 2 절 복합 열전달 해석 Case 정의 31제 5 장 연구 결과 32제 1 절 동체 외부 표면 온도 결과 비교 32제 2 절 내부 공간 평균 온도 결과 비교 36제 3 절 연소실 표면 온도 결과 비교 42제 4 절 냉각채널 온도 결과 비교 46제 6 장 결 론 48참고문헌 50Abstract 54
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