Numerical Study of the Thrust Vectoring Characteristics in a Two-Dimensional Convergent Divergent Nozzle

본 수치해석 연구는 초음속 항공기에 적용되는 이차원 축소-확대 노즐의 기계적인 피치 편향각 변화에 따른 추력편향노즐의 특성을 이해 하고자 수행 되었다. 수치해석은 Fluent를 이용하여 진행되었으며 해석결과는 동일한 조건에서의 실험결과와 비교검토 하였다. 노즐의 피치 편향각은 $0^{\circ}$ 와 $20^{\circ}$ 로 각각 설정하였으며 피치 플랩의 길이를 노즐 출구 높이의 0.5배에서 2.5배까지 설정하여 피치플랩의 길이에 따른 편향효율과 유동특성을 분석하였다. 연구결과 피치플랩의 길이에 따라 피치추력의 변화가 크게 나타났으며, 이러한 피치추력변화는 피치플랩 길이비의 변화에 따라 노즐 내부에서 발생하는 충격파의 상호 간섭현상에 의해 좌우됨을 알 수 있었다. A numerical analysis has been conducted to determine the pitch thrust vectoring characteristics of a two-dimensional convergent divergent exhaust nozzle for supersonic aircraft application. The numerical analysis was done by using Fluent and verified by the experimental test results. Analysis was performed with pitch angle of $0^{\circ}$ and $20^{\circ}$ each at the ambient temperature condition. To see the effect of a ratio of pitch flap length and pitch flap height, the ratio was varied from 0.5 to 2.5. The numerical analysis shows that pitch thrust is changed greatly with pitch flap length. The big difference of the pitch thrust with pitch flap length is due to the shock interactions in the nozzle.