여러 입출구비 조건에서 Bleed가 적용된 초음속 흡입구 성능 수치연구

본 논문은 입출구비가 변하는 작동 조건에서 Bleed 유동제어장치가 초음속 흡입구 성능에 미치는 영향을 알아보는 수치적 연구에 대해 다루고 있다. 수치해석에서 Bleed 유동제어 장치를 직접적으로 모사하기에는 너무 많은 계산 시간과 자원이 필요하기 때문에, 경계조건의 형태로 Slater가 2009년에 제안하였던 모델을 사용하였다(3). Bleed 유동제어장치를 적용하여 초음속 흡입구 주변 유동을 해석하기 위해, Nagashima가 1972년에 실험하였던(5) 초음속 흡입구 형상을 해석 형상으로 선택하였다. 선택된 형상에 대해 입출구비를 변화시키며 Bleed 경계조건을 적용시킴으로써 여러 작동조건에서 Bleed 유동제어 장치가 초음속 흡입구 성능에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 각각의 입출구비에서 최적의 성능을 갖는 Bleed 유동제어 장치 조건을 찾기 위해, Kriging-EI와 유전 알고리즘(GA)기법을 적용하였다. 최적화 결과 유동 박리의 영향이 가장 작을 경우 종단충격파가 흡입구 내부의 목 부근에 위치할 때, 흡입구의 성능이 최대가 됨을 확인하였다.