경계층 흡입이 S-Duct의 유동 왜곡에 미치는 영향성 연구

Abstract

항공기의 Intake는 공간적 제약 또는 생존성의 확보의 이유로 S형태의 곡률을 갖는 덕트를 가진다. 그러나 덕트의 곡률은 2차 유동과 유동 박리의 발생을 야기하며 불균일한 압력분포 생성의 원인이 된다. 본 연구에서는 RAE M 2129 S-Duct의 형상에 보조 Duct를 적용하여 경계층 흡입을 수행하였다. 경계층 흡입의 위치와 각도를 설계변수로 설정하였으며, 흡입 면에서 동일 유량을 흡입 하는 조건을 부여하였다. S-Duct의 전산해석 타당성을 검증하기 위하여 Port Side와 Starboard Side의 무 차원 압력 분포를 ARA 실험값, 전산해석 값과 각각 비교하여 확인하였다. 본 연구에서는 유동 왜곡을 판단하는 공기역학적 성능인자로 유동 왜곡 계수를 사용하였으며, 경계층 흡입에 의한 유동박리, 와류, 유량분포 및 압력분포를 비교분석 하였다. 그 결과, 경계층 흡입 적용 이전과 비교하여 최대 26.14%의 유동 왜곡계수 저감 효과를 확인하였다.