팽창파 (expansion wave)
한 줄 정의: 초음속 유동이 볼록하게 꺾이는 모서리를 지날 때 압력·밀도·온도가 연속적으로 점차 감소하며 속도가 증가하는 파동으로, 충격파와 달리 등엔트로피 과정으로 근사됩니다.
쉽게 풀면
팽창파는 초음속으로 흐르던 공기가 바깥쪽으로 꺾이는 모서리를 만났을 때, 마치 부채처럼 퍼지며 압력이 점점 낮아지고 속도는 점점 빨라지는 현상입니다. 충격파가 급격하고 불연속적인 압축이라면, 팽창파는 완만하고 연속적인 팽창이라는 점에서 대조적입니다. 초음속 노즐이나 초음속 익형의 뒷부분 설계에서 이 팽창파의 거동을 정확히 예측하는 것이 중요합니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"프란틀-마이어 팽창 이론을 이용해 익형 모서리를 지나는 유동의 마하수와 압력 변화를 해석적으로 계산하였다."
초음속 유동이 모서리를 지나며 어떻게 팽창하는지를 설명하는 이론 공식을 이용해 속도와 압력 변화를 수학적으로 계산했다는 연구 방법 설명입니다.
주의할 점
팽창파는 충격파와 반대되는 개념이지만 둘 다 초음속 유동에서만 나타나는 현상이므로, 아음속 흐름에서 모서리를 돌 때와 동일한 방식으로 이해하면 안 됩니다.