전산해석을 통한 극초음속 흡입구 성능 특성 분석 연구

초록

차세대 고속추진기관으로 각광받고 있는 램제트나 스크램제트엔진은 터보제트엔진과 달리, 압축기를 사 용하지 않으며, 흡입구의 Ram 효과를 이용하여 연소 실에 유입되는 고압·저속의 유동을 생성한다. 따라서 흡입구의 성능이 엔진 전체의 성능에 직접적으로 영향 을 미치며, 1960년대부터 극초음속 흡입구의 형상 설 계 및 성능 특성 분석에 대한 연구들이 꾸준히 수행되 어 왔다(1). 극초음속 흡입구의 성능을 나타내는 대표적인 지표 로는 압축과정에서 자유류의 전압력을 얼만큼 손실시 키지 않는지를 나타내는 전압력 회복률이 있다. 최근 높은 전압력 회복률을 가지는 내부 압축형 흡입구인 Busemann 흡입구에 대한 관심도가 커지고 있으며, 본 연구에서는 Busemann 흡입구의 실질적인 운용 가 능성을 판단하기 위해 설계점에서의 형상 설계와 탈설 계점에서의 성능 해석을 수행하였다. 또한 성능 특성 비교를 위해 외부 압축형 흡입구도 같은 방식을 형상 설계 및 해석을 수행하였다.