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적외선 신호 분석을 위한 고속 항공기의 공력가열에 관한 효율적 예측
이지현(Ji-Hyun Lee),채준혁(Jun-Hyeok Chae),하남구(Nam-Koo Ha),김동건(Dong-Geon Kim),장현성(Hyun-Sung Jang),명노신(Rho-Shin Myong) 한국항공우주학회 2019 韓國航空宇宙學會誌 Vol.47 No.11
고속으로 비행하는 항공기의 구성품에 관한 적절한 설계를 위해서는 공기역학적 가열과 표면 온도를 계산하는 능력이 필수적이다. 본 연구에서는 항공기의 공력가열을 효율적으로 계산하기 위한 다양한 경험식들을 분석한 다음, 경험식에 기초한 전산코드를 개발하였다. 계산된 결과는 Navier-Stokes-Fourier 방정식 기반의 ANSYS FLUENT와 경험식에 기초한 ThermoAnalytics사의 MUSES코드의 결과와 비교하였다. FLUENT의 계산결과와는 벽면 및 정체점 온도에 대해 매우 일치하였다. MUSES 코드와도 온도와 열유속에서 각각 1%, 5%의 차이를 보여주어 매우 근접한 결과를 보여 주었다. The ability to calculate aerodynamic heating and surface temperature is essential to ensure proper design of aircraft components in high speed flight. In this study, various empirical formulas for efficiently calculating aerodynamic heating of aircraft were first analyzed. A simple computational code based on empirical formulas was developed and then compared with commercial codes; ANSYS FLUENT based on the Navier-Stokes-Fourier equation, and ThermoAnalytics MUSES based on an empirical formula. The code was found to agree well with the results of FLUENT in the wall and stagnation point temperatures. It also showed excellent agreement with MUSES, within 1% and 5% in temperature and heat flux, respectively.