천음속 에어포일 유동에서 비평형 응축이 Force Coefficients 에 미치는 영향 (Effect of Non-Equilibrium Condensation on Force Coefficients in Transonic Airfoil Flow)

서지정보

· 발행기관 : 대한기계학회
· 수록지 정보 : 대한기계학회논문집 B / 38권 / 12호 / 1009 ~ 1015페이지
· 저자명 : 전흥균, 권순범, 최승민, 강희보, 권영두

초록

본 연구는 NACA0012 천음속 에어포일 유동에 있어서 비평형 응축이 Force 계수(압력, 양력 및 항력계수)에 미치는 영향을 TVD 수치해석을 통하여 연구하였다. 정체점 온도 298 K, 받음각 α=3o인 경우, 주류 마하수 0.78~0.81에서는 정체점 상대습도의 증가함에 따라 양력은 단순 감소한다. 반면 Lift force break 마하수 영역의 주류 마하수에서는 정체점 상대습도의 증가에 따라 양력은 오히려 증가한다. 받음각 α=3o, 정체점 상대습도가 0%인 경우, 주류 마하수의 증가에 따라 항력은 급격하게 증가하지만, 응축의 영향이 큰 60%인 경우에는 주류 마하수의 증가에 조금 증가할 뿐이다. 동일한 주류 마하수인 경우 비평형 응축에 따른 전 항력의 감소는 받음각과 정체점 상대습도가 증가할수록 크게 된다. 응축이 없는 Φ0=0%인 경우는 주류 마하수가 크고 받음각이 클수록 Wave drag은 크게 되나 응축의 영향이 비교적 큰 Φ0=50% 이상인 경우는 오히려 Wave drag이 작아지는 것으로 나타났다. 한편, 정체점 상대습도가 낮고, 주류 마하수가 클수록 충격파 직전의 최대 마하수는 커지는 것으로 나타났다.

영어초록

The present study investigated the effects of non-equilibrium condensation with the angle of attack on the coefficients of pressure, lift, and drag in the transonic 2-D flow of NACA0012 by numerical analysis of the total variation diminishing (TVD) scheme. At T0=298 K and α=3o, the lift coefficients for M∞=0.78 and 0.81 decreased monotonically with increasing Φ0. In contrast, for M∞ corresponding to the Mach number of the force break, CL increased with Φ0. For α=3o and Φ0=0%, CD increased markedly as M∞ increased. However, at Φ0=60% and α=3o, which corresponded to the case of the condensation having a large influence, CD increased slightly as M∞ increased. The decrease in profile drag by non-equilibrium condensation grew as the angle of attack and stagnation relative humidity increased for the same free stream transonic Mach number. At Φ0=0%, the coefficient of the wave drag increased with the attack angle and free stream Mach number. When Φ0＞50%, the coefficient of the wave drag decreased as α and M∞ increased. Lowering Φ0 and increasing M∞ increased the maximum Mach number.

참고자료

· 없음