주요 연구 성과
- 전은지 교수님 연구실, 입자기반 화학에너지 적응 표면화학반응 모델 개발
- 관리자 |
- 2024-09-19 13:15:34|
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극초음속 비행체의 표면은 표면화학반응의 촉매 역할을 할 수 있다. 특히 고온의 충격파에서 생성된 N, O 원자들이 표면에서 재결합하는 발열반응이 지배적이며, 이는 비행체 표면에 유입되는 열유속 증가의 원인이 된다. 하지만 발열반응 후 주위로 방출되는 열의 일부분은 표면에 유입되지 않고 재결합된 분자의 병진, 회전, 진동 에너지로 나타나는 화학에너지 적응 (Chemical energy accommodation) 현상이 동반될 수 있다. 이때 발열반응으로 방출되는 열 중 표면에 유입되는 열의 비율을 나타내는 것이 화학에너지 적응 계수이다.
최근 고영일 석사과정 학생과 전은지 교수는 입자기반 유동해석 방법인 Direct Simulation Monte Carlo (DSMC)에서 화학에너지 적응 계수를 적용한 표면화학반응 모델 개발 연구를 수행하였다. 이 모델은 화학에너지 적응 계수를 산정하여 값이 1일 때 발열반응의 열이 전부 표면에 유입되고 1보다 낮을 때 발열반응의 열이 표면에 유입되지 않고 재결합된 분자의 진동 에너지로 배분한다. 또한 표면에서 재결합의 메커니즘에 따라 다를 수 있는 화학에너지 적응 현상을 모사하기 위해서 재결합 메커니즘을 구분지을 수 있는 유한속도 화학반응 (Finite-rate surface chemistry)를 기반으로 개발하였다. 관련 논문은 2024년도 Physics of Fluids (POF) 저널의 36호에 게재되었다. PoF 저널은 유동 분야 전반에서 심도 깊은 연구가 게재되는 유체역학 분야의 최상위 저널이다. (IF: 4.1, JCR 상위 5%).
https://doi.org/10.1063/5.0222518
최근 고영일 석사과정 학생과 전은지 교수는 입자기반 유동해석 방법인 Direct Simulation Monte Carlo (DSMC)에서 화학에너지 적응 계수를 적용한 표면화학반응 모델 개발 연구를 수행하였다. 이 모델은 화학에너지 적응 계수를 산정하여 값이 1일 때 발열반응의 열이 전부 표면에 유입되고 1보다 낮을 때 발열반응의 열이 표면에 유입되지 않고 재결합된 분자의 진동 에너지로 배분한다. 또한 표면에서 재결합의 메커니즘에 따라 다를 수 있는 화학에너지 적응 현상을 모사하기 위해서 재결합 메커니즘을 구분지을 수 있는 유한속도 화학반응 (Finite-rate surface chemistry)를 기반으로 개발하였다. 관련 논문은 2024년도 Physics of Fluids (POF) 저널의 36호에 게재되었다. PoF 저널은 유동 분야 전반에서 심도 깊은 연구가 게재되는 유체역학 분야의 최상위 저널이다. (IF: 4.1, JCR 상위 5%).
https://doi.org/10.1063/5.0222518
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