확률적 최적화 기법을 이용한 초음속 흡입구 형상설계

초록

비행 마하수 4.0의 2차원 램제트 흡입구 형상에 대하여 최적화 기법을 적용하여 설계하였다. 시스템에서 요구하는 구속조건과 흡입구 압축 성능을 지배하는 변수를 조합하여 흡입구의 형상설계 변수로 정의하였고, 초음속 유동이론과 실험식을 기반으로 한 아음속 디퓨져의 유동 계산식을 이용하여 자유 흐름으로부터 아음속 디퓨져까지의 전압력 회복율 가격함수로 사용 하였다. 최적의 설계변수를 획득하기 위하여 광범위한 영역에서 해를 탐색할 수 있는 확률적 최적화 기법인 PSO를 이용하여 최적형상해를 획득하였고, 획득한 형상의 적절성을 평가하기 위하여 CFD 해석결과와 비교하였다. 검토결과 각각의 계산을 통해 획득한 전압력 회복율이 매우 유사한 결과를 보였다.