A new design method is presented for axisymmetric low-speed aerodynamic contractions. The method is based on the finite-difference solution of the boundary value problem for the velocity potential function, which is formulated in the body-fitted, stretched, nonorthogonal and curvilinear coordinate system.
The curvature of the contraction contour was represented by a four-parameter family of polynomial curves, reduced in number by two compared with the six parameters used in the literature. For selected values of contraction ratio, design charts have been presented from which flow uniformity at contraction exit and safety margin, calculated by using Stratford's formula for boundary layer separation, can be read in terms of contraction parameters.
It has been shown that the aerodynamics of contraction is mainly dependent on two parameters out of four, and therefore the design procedure can be simplified very much. Because the method has been formulated in terms of velocity potential function contrary to the existing methods, it can be extended to the design of full three-dimensional contrctions.
본 논문에서는 축대칭 아음속 풍동의 수축 부에 대한 새로운 설계 방법을 시도하였다.
body-fitted 이면서 Stretched 된 좌표계에서 Velocity potential function 을 사용한 비압축성 비점성 유동의 지배 방정식을 유한 차분법을 이용 하여 풀었다.
수축부의 곡선은 4개의 변수를 가진 곡률을 사용하여 나타내었고, 몇몇의 주어진 곡선에 대하여 출구에서의 유동의 안전도(MS) 와 비균일도(FNU)를 계산 하였다. 그 결과로 주어진 수축비(CR =3,9,16)에 대하여 두변수(k,ℓ)은 고정시키고 수축부의 길이와 변곡점을 변수로 하여 MS와 FNU 를 도표로 나타내어서 설계때 필요한 수축부의 곡선을 선택 할 수 있도록 하였다. 일반적으로 수축비가 클수록 같은 정도의 유동을 얻는데 필요한 수축부의 길이는 짧은 것으로 나타났다.
