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터보펌프 인듀서 주변 극저온 유동에 대한 수치해석 연구
민대호(D. Min),김형준(H. Kim),김종암(C. Kim) 한국추진공학회 2012 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.5
본 연구에서는 터보펌프 인듀서 주변의 극저온 유동장에 대한 수치해석을 주로 다룬다. 이를 위해 수치해석에 사용된 수치기법에 대한 내용을 우선 다룬다. 수치기법에 대한 검증 문제로 2차원/축대칭극저온 유동문제를 해석하였고 이 과정에서 다양한 공동모델에 대한 비교 연구를 수행하였다. 마지막으로 3차원 터보펌프 인듀서에 대한 수치해석을 수행하고, 실험 결과와 타 연구결과와 비교함과 동시에 극저온 유체에서 나타나는 공동현상의 특징을 살펴보았다. This paper deals with numerical computations of cryogenic flows around turbopump inducer. Firstly, we introduce numerical methods to compute compressible/incompressible cryogenic two-phase flow. As a validation problem, computation results of 2 dimensional/axi-symmetric cryogenic flow will be presented. In this process, various cavitation model will be compared. Finally, numerical simulation of 3 dimensional turbopump inducer will be presented.
터보펌프 주변 극저온 공동 유동장의 효율적이고 정확한 해석
김형준(H. G. Kim),민대호(D. H. Min),김현지(H. J. Kim),김종암(C. G. Kim) 한국전산유체공학회 2014 한국전산유체공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.5
This paper deals with the numerical computations of cryogenic cavitating flows around turbopump inducer in liquid rocket. Recently, accurate and efficient baseline numerical schemes have been developed for the computations of all-speed two-phase flows. The baseline numerical schemes-RoeM and AUSMPW+ schemes for multi-phase flows-are extended for treating general equation of state, and improved preconditioning techniques are developed for more robust and efficient computations in low-speed region. As a validation step for such progress, two-dimensional/axi-symmetric cryogenic cavitating flows around hydrofoil and ogive are computed with different working fluids and cavitation models. Finally, numerical simulations of three-dimensional KARI turbopump inducer are carried out under various flow conditions with water and cryogenic fluids, and the differences in inducer flow physics depending on the working fluids are examined.