피드백 유로형 초음속 유체진동기 특성에 관한 실험적 연구

본 연구에서는 피드백 유로형 유체진동기의 초음속 진동제트의 특성을 실험적으로 관찰하였다. 고속 슐리렌 유동가시화 기법 및 음압측정, 그리고 내부압력 측정을 통해 진동하는 초음속 제트의 정량적 거동 특성을 파악하였다. 실험 결과, 초음속 진동 제트는 아음속 경우와 유사한 작동 메카니즘이 나타났지만 공급 압력 증가에 따른 진동수의 증가가 나타나지 않았다. 수행된 유동전압 범위에서 진동기 내부에 충격파는 발생하지 않았다. 음압 측정결과를 통한 전고조파 왜곡과 시간별 진동각의 변화를 통해 초음속 출구제트의 삼각파형 동적 거동을 확인하였다. 또한 진동기의 공급압력 증가는 출구제트의 진동각을 감소시키나, 더 큰 퍼짐각을 유도하였다.

An experimental study is performed to investigate the characteristics of a supersonic sweeping jet from a feedback fluidic oscillator. Quantitative characteristics of the high-frequency sweeping jet are analyzed using high-speed Schlieren visualizations, sound pressure level measurements, and pressure measurements. The observed operating mechanism of the supersonic sweeping jet is similar to previously studied subsonic cases; however, the frequency does not increase as the nozzle pressure ratio increases. No shock wave is observed inside the oscillator at any of the tested nozzle pressures. A triangle-wave type sweeping behavior of the outflowing jet is confirmed by estimating the total harmonic distortion. A higher supply pressure to the oscillator results in smaller sweeping angles and larger spreading angles in the outflowing jet.

#Fluidic Oscillator(유체진동기) #Supersonic(초음속) #Sweeping Jet(진동제트) #Schlieren Visualization(슐리렌 가시화)

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Melton, L. P., Koklu, M., Andino, M., Lin, J. C. and Shellabarger, E., 2018, “Active Flow Control for Trailing Edge Flap Separation,” 56th AIAA Aerospace Sciences Meeting, AIAA 2018-1799. Melton, L. P., Koklu, M., Andino, M., Lin, J. C. and Shellabarger, E., 2018, “Active Flow Control for Trailing Edge Flap Separation,” 56th AIAA Aerospace Sciences Meeting, AIAA 2018-1799. Ostermann, F., Woszidlo, R., Nayeri, C. and Paschereit, C. O., 2017, “Effect of Velocity Ratio on the Flow Field of a Spatially Oscillating Jet in Crossflow,” 55th AIAA Aerospace Sciences Meeting, AIAA 2017-0769. Ostermann, F., Woszidlo, R., Nayeri, C. and Paschereit, C. O., 2017, “Effect of Velocity Ratio on the Flow Field of a Spatially Oscillating Jet in Crossflow,” 55th AIAA Aerospace Sciences Meeting, AIAA 2017-0769. Woszidlo, R., Nawroth, H., Raghu, S. and Wygnanski, I. J., 2010, “Parametric Study of Sweeping Jet Actuators for Separation Control,” 5th Flow Control Conference, AIAA 2010-4247.

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