극초음속 엔진 입구에서의 정상/비정상 충격파 박리유동 제어 신기술 (2021~2024) - 한국연구재단

초음속 유체진동기(Supersonic Fluidic Oscillator)는 내부의 구동부가 없으며, 출구에서 좌우로 진동하는 비정상 고운동량 진동제트를 발생시킬 수 있는 유체역학적 장치이다. 진동제트를 경계층으로 분사하여 효과적인 상호 간섭을 통해 경계층 제어(Boundary layer control)를 수행할 수 있다. 이를 스크램제트 엔진에 적용하기 위하여, 스크램제트의 입구 1차 압축 후 조건에 해당하는 풍동 마하수 2.0 - 2.4의 조건에서의 실험적 연구를 수행한다.

이를 위하여 한국항공대학교 blowdown 형 초음속 풍동(Supersonic wind tunnel)을 활용하고, 고속 슐리렌 유동가시화 기법(Schlieren visualization technique), Kulite 고속압력 측정, LabView 이용한 고속자료 획득장치 구성과 운용 등을 적용하여 정량적 연구를 수행하고 있다. 또한 고속 데이터의 주파수 스펙트럼과 correlation 등 통계학적 분석을 통한 유동제어를 위한 기초자료 획득, 나아가 충격파 박리유동의 비정상성 특성의 물리적 이해와 비정상 제어 관련 유체진동기 설계법칙 제시를 본 연구의 목적으로 한다.