Computational Fluid Analysis for the Otter Boards - 3 . Efficiency Analysis of the Single Cambered Otter Boards for the Various Slot Position -

전개판에 대한 수직해법 - 3 . 슬롯에 따른 단순만곡형전개판의 성능분석 -

The authors propose to use the slot system in order to improve of the efficiency for the cambered otter boards. The experiment is divided into 2 parts, one is the efficiency model test, and the other is the visualization model test. The hydrodynamic characteristics of the model otter boards were tested by efficiency model test to measure the shearing, drag force of the models and visualization test using hydrogen bubble method to observe the streak-line and time-line of flow around the models, and milk spout method to observe the separation zone in the wake behind the models. This study tested for 5 models such ad without slot, slot position 0.2C, 0.4C, 0.6C and 0.8C. The results obtained are as follows: \circled1 The maximum C sub(L) of model otter board with slot position 0.6C in attack angle 27$^{\circ}$ was the highest of all models, it's value was 1.59. \circled2 In general, the L/D ratio of the one slot otter boards were 16~28% higher than otter board without slot. \circled3 The slot position 0.6C was better than any other slot position, and it's conformed by visiualization. \circled4 As to the model otter board with slot position 0.6C, flow speed of the back side was faster 1.3 to 1.7 times than in the front side. \circled5 The size of the separated zone in case of the model otter board with 0.6C was smaller than that of any other models.

현재 사용되고 있는 전개판의 성능을 보다 향상시키기 위한 방안으로 비행기의 익이론에 기초를 두고, 전개판의 경계층을 흡입하거나 제거하는 방법 중에서 역류역을 흡입하는 슬롯(slot)을 전개판에 적용하였다. 성능분석을 위해서 단순만곡형전개판에 슬롯이 없는 기준형과 슬롯의 위치에 따른 5종의 모형전개판에 대하여 성능실험과 가시화실험을 통하여 그 성능과 유체역학적 특성을 비교해 보았다. 실험결과를 요약하면 다음과 같다. \circled1 최대전개력계수는 0.6C, 0.4C, 기준형, 0.8C, 0.2C의 순으로, 슬롯의 위치 0.6C인 전개판이 영각 27$^{\circ}$에서 1.59로 가장 우수하였다. \circled2 항력계수는 슬롯의 위치가 후연으로 갈수록 감소하며, 슬롯을 준 경우가 기준형보다 작게 나타났다. \circled3 양항비는 0.6C, 0.4C, 0.8C, 0.2C, 기준형의 순으로 모두 기준형보다 높게 나타났다. \circled4 0.2C, 0.4C 및 0.6C의 전개판이 기준형과 0.8C의 전개판보다 박리가 후연에서 발생하였다. \circled5 전개판의 전.후면에서 유속차는 영각 15$^{\circ}$~25$^{\circ}$까지는 점차 증가하고, 30$^{\circ}$에서는 감소하는 것으로 나타났다. \circled6 박리역의 크기는 0.6C의 전개판에서 가장 적게 나타났다.