Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers (전자공학회논문지)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지
DOI QR코드

DOI QR Code

Active Flow Control Technology for Vortex Stabilization on Backward-Facing Step

와류 안정화를 위한 후향계단 유동 능동제어기법

  • Lee, Jin-Ik (Precision Guidance Technology Center, ADD)
  • 이진익 (국방과학연구소 정밀유도기술센터)
  • Received : 2012.11.09
  • Published : 2013.01.25
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

This paper addresses the technology of active flow control for stabilizing a flow field. In order for flow field modeling from the control point of view, the huge-data set from CFD(computational fluid dynamics) are reduced by using a POD(Proper Orthogonal Decomposition) method. And then the flow field is expressed with dynamic equation by low-order modelling approach based on the time and frequency domain analysis. A neural network flow estimator from the pressure information measured on the surface is designed for the estimation of the flow state in the space. The closed-loop system is constructed with feedback flow controller for stabilizing the vortices on the flow field.

본 논문에서는 유동의 안정된 흐름 제어를 위한 유동제어에 대해 다룬다. 전산유체역학 해석을 통해 제공된 대용량의 유동 데이터를 POD 방법을 통하여 축약하고, 제어측면에서 시간 및 주파수 영역에서의 분석에 근거하여 적절한 수준의 저차 모델링한다. 한편, 유동장 표면에 부착된 압력센서로부터 공간상의 유동상태 추정을 위해 신경망 구조를 갖는 유동추정기를 구성하고, 되먹임 유동제어기를 설계함으로써 유동제어루프를 구성한다.

Keywords

References

  1. Rudibert King, Active Flow Control, Springer, 2006.
  2. R. Temam, Navier-Stokes Equations: Theory and Numerical Analysis, AMS Chelsea Publishing, 2001.
  3. E. J. Jumper and E. J. Fitzgerald. "Recent advances in aero-optics," Prog. Aero. Sci., 37: 299-339, 2001. https://doi.org/10.1016/S0376-0421(01)00008-2
  4. A. Chatterjee, "An introduction to the proper orthogonal decomposition", Current Science, Vol.78, No.7. pp.808-817, 2000.
  5. Y. Hua and W. Liu, "Generalized Karhunen- Loeve transform," IEEE Signal Processing Letters, Vol. 5, pp. 141-142, 1998. https://doi.org/10.1109/97.681430
  6. 이진익, 이은석, 전병을, 이광섭, "후향계단 유동장 축약모델링 기법", 한국항공우주학회지, 제40권 제 10호, pp.840-845, 2012. https://doi.org/10.5139/JKSAS.2012.40.10.833
  7. C. P. Fagley, Reduced Order Modeling and Adaptive Control of a Free, Unstable Shear Layer, Ph.D. dissertation, Univ. of Wyoming, USA, 2010.
  8. K. Cohen, S. Siegel, J. Seidel, and T. McLaughlin, "Neural Network Estimator for Low-Dimensional Modeling of a Cylinder Wake," 3rd AIAA Flow Control Conf. AIAA 2006-3491.
  9. 이진익, 이은석, 전병을, 이광섭, "후향계단 유동장저차 모델링을 위한 ARX 설계 기법", 한국항공우주학회지, 제40권 제10호, pp.833-839, 2012
  10. 김명남 , 조진호 , 이건일, "ARX 모델과 적응필터를 이용한 단일 위반 전위의 측정", 대한전자공학회 학술대회 논문집 (신호처리합동) 제2권 1호, pp. 93-96, 1989.1.
  11. 이진익, 이은석, 전병을, 이광섭, "다변수 재귀형 최소자승 알고리즘을 이용한 유동상태 추정기 설계", 2011 전산유체학술대회 추계 학술대회 논문집, 영남대학교, 2011
  12. 이진익, 이은석, 전병을, 이광섭, "PSO를 이용한 유동센서 최적화 기법", 2012 한국군사과학기술학회 종합학술대회 논문집, 경주 현대호텔, pp.1910-1913, 2012.6.
  13. 이진익, 이은석, 이광섭, C.P. Fagley, "후향계단 유동장 되먹임 유동제어루프 구성", 2012 유체공학 학술대회 논문집, 경주 드림센터, pp.23-24, 2012.8.

Cited by

  1. 슬롯 분사가 있는 후향계단 유동장 분석을 위한 초음속풍동 설계 vol.17, pp.11, 2013, https://doi.org/10.5762/kais.2016.17.11.363