A Grid Generation Strategy for Accurate Heat Flux Prediction in High-Speed Flow

본 연구에서는 고속 유동에서의 표면 열유속을 정밀하게 예측하기 위한 격자 구성 방법론을 제안하고 타당성을 검토하였다. 격자 구성이 열유속 예측 정확도에 미치는 영향을 분석하기 위해, 해석 격자를 충격파 영역과 열 경계층 영역으로 구분하여 각 영역의 격자 파라미터가 열유속 예측에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다. 충격파 영역에서는 국소적인 격자 세분화를 적용함으로써 정체점 열유속의 예측 정확도가 향상됨을 확인하였다. 열 경계층 영역에서는 격자 레이놀즈 수와 표면 격자 종횡비를 변화시키며 열 경계층의 수렴 특성과 열유속 예측 오차를 평가하였으며, 두 파라미터 간의 상관성 및 관계성을 확인하였다. 이때 특정 격자 레이놀즈 수 이하에서 열 경계층 및 표면 열유속이 수렴하며, 이에 대응하는 적절한 표면 격자 종횡비의 범위가 존재함을 확인하였다. 또한 비정렬 격자 및 상이한 유동 조건에 대한 추가 검증을 통해 제안된 격자 구성 방법론의 적용 가능성과 유효성을 확인하였다.