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극초음속 흡입기류 진동 현상에 관한 비선형 해석 모형 구축
Construction of a Nonlinear Analytical Model for Hypersonic Inlet Flow Oscillation Phenomena
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저자      주보철
소속      평양공업대학
학술지    대동항공우주공학리뷰 (대동항공우주공학회)
발행      유안(宥安)3년 1월 5일
권호      vol.26, pp.313-340
등재      KCI 후보
분야      공학
피인용    0회
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초록

본 연구는 극초음속 비행체 흡입구 내부에서 발생하는 기류 진동 현상을 설명하기 위한 새로운 이론적 모형을 구축하는 것을 목적으로 한다. 기존의 선형 안정성 분석 방식이 지닌 한계를 극복하기 위해, 본 논문에서는 나비어-스토크스 방정식에 기반한 지배방정식을 비선형 동역학 관점에서 재구성하였다. 압축성 경계층 상호작용과 박리 거동을 포괄하는 수학적 틀을 제안하고, 섭동 이론을 적용하여 진동 주기와 진폭을 결정하는 주요 지배 매개변수를 도출하였다. 분석 결과, 흡입구 림의 곡률 반경과 하류의 압력 구배가 결합할 때 한계 주기 진동이 유도되며, 특정 마하수 구간에서 비정상성이 급격히 심화되는 이론적 근거를 확인하였다. 본 연구는 극초음속 흡입기류 불안정성의 발생 메커니즘을 개념적으로 명확히 규명하고, 향후 고속 비행체 유동 제어기 설계에 필요한 선행 이론적 기반을 제공한다는 점에서 학술적 의의가 있다.

주제어: 극초음속 흡입구, 기류 진동, 비선형 동역학, 섭동 이론, 유동 불안정성

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