Numerical Studies on Flow Structures with Various Shapes of Needle-type Pintle in Solid Rocket Motor

Needle 형 pintle 형상에 따른 고체 로켓 모터 내부 유동장의 수치적 연구

  • 박병훈 (연세대학교 기계공학과) ;
  • 김상민 (연세대학교 기계공학과) ;
  • 윤웅섭 (연세대학교 기계공학과) ;
  • 이지형 (국방과학연구소 추진기관부)
  • Published : 2011.04.28

Abstract

고체로켓추진기관의 추력조절을 위해 핀틀 기술이 사용된다. 아직까지 핀틀 유동에 대해 근본적인 물리적 이해를 돕는 연구가 공개되지 않아, 이 연구에서 다양한 형상의 needle형 핀틀에 따른 유동구조에 대한 수치적 연구를 진행하였다. 2차원 축대칭, 압축성을 고려하여, 상용 열유체 해석 프로그램인 FLUENT 6.2를 사용하여 해석을 수행하였다. 난류 모델을 검증하기 위해 기 수행된 실험 결과와 비교하였다. 핀틀 각도(tip angle)가 작아질수록 노즐에서 유동 박리점이 하류로 이동하며, 핀틀에서 발생하는 끝단 충격파가 약해진다. 핀틀 반경(tip radius)이 작아질수록 핀틀에서 발생하는 끝단 충격파가 하류로 이동하며, 크기는 약해진다. 핀틀 형상(contour)은 유동 박리 지점에 직접적인 영향을 미친다.

Keywords