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저 레이놀즈수 유동조건에서의 프로펠러 공력설계 및 성능해석

Aerodynamic Design and Performance Analysis of a Propeller at Low Reynolds Number Flow Conditions

  • 윤승현 (한국교통대학교 항공.기계설계학과) ;
  • 한철희 (한국교통대학교 항공.기계설계학과)
  • Yun, Senghyun (Dept. of Aeronautical & Mechanical Design Engineering, Korea National University of Transportation) ;
  • Han, Cheolheui (Dept. of Aeronautical & Mechanical Design Engineering, Korea National University of Transportation)
  • 투고 : 2015.02.14
  • 심사 : 2015.03.27
  • 발행 : 2015.03.31

초록

최근 무인기와 초소형비행체를 위한 프로펠러 연구수요가 증가하고 있다. 일반적인 프로펠러와 다른 점은 저 레이놀즈수 유동조건에서 구동된다는 점이다. 본 연구는 저 레이놀즈수 유동조건에서 비행하는 인간 동력 항공기를 위한 프로펠러 공력설계 및 성능해석에 관한 연구다. 저 레이놀즈수 유동조건에서 발생하는 공력천이현상을 고려한 3차원 공력특성 변화를 정확히 반영하지 못하는 상용 프로그램의 단점을 보완하여 프로펠러 공력설계 및 성능해석이 가능한 프로그램을 개발했다. 개발된 프로그램으로 인간 동력 항공기 설계요구조건에 충족하는 프로펠러 공력설계 및 성능해석을 수행하였다. 또한 프로펠러 회전수와 장착각도 변화에 따른 성능변화를 예측하여 비행당시 상황에 따라 비행 가능한 성능출력이 가능하도록 하였다.

키워드

참고문헌

  1. 조이상, 이세욱, 조진수 "초소형 무인기 추진용 프로펠러의 전산해석 및 풍동시험," 한국항공우주연구원, 한국항공우주학회지, 제 38권 10호, 2010, pp.955-965 https://doi.org/10.5139/JKSAS.2010.38.10.955
  2. 박부민 "인간 동력 항공기용 프로펠러 성능해석," 한국항공우주연구원, 항공우주기술 제12권 2호, 2013.11, pp.193-201
  3. 이기학, 김규홍, 이경태, 안존 "저레이놀즈수 영역의 초소형비행체 프로펠러 설계 및 해석", 한국항 공우주학회, 한국항공우주학회지 제 30권 5호, 2002, pp.1-8 https://doi.org/10.5139/JKSAS.2002.30.5.001
  4. 김정현, 안존 "고정익 초소형 비행체를 위한 익형 설계 및 비행체 공력특성 전산해석 연구," 한국항 공우주학회, 한국항공우주학회 학술발표회 논문집, 2011, pp.107-112
  5. http://web.mit.edu/drela/Public/web/xfoil/
  6. ANSYS Fluent 12.0
  7. http://www.propdesigner.co.uk/
  8. E. E. Larabee "Practical Design of Minimum Induced Loss Propellers", SAE Technical Paper 790585, 1979
  9. B. D. Rutkay, A Process for the Design and Manufacture of Propellers for Small Unmanned Aerial Vehicles, MS Thesis, Aerospace Engineering, Carleton University, Ottawa, Ontario, 2014, pp.46-48.
  10. Borst, Henry V. & Associates, "USAAMRDL-TR-77-45A Aerodynamic Design and Analysis of Propellers for Mini-Remotely Piloted Air Vehicles, Volume 1 - Open Propellers," U.S. Army Aviation Research and Development Command, St. Louis, MO, January 1978.
  11. http://www.mh-aerotools.de/
  12. C. E. Lan, J. Roskam, Airplane Aerodynamics and Performance, The University of Kansas Lawrence, Kansas
  13. M. K. Rwigema "Propeller Blade Element Momentum Theory with Vortex Wake Deflection," 27th International Congress of the Aeronautical Sciences, September 2010, Nice, France
  14. 이윤신 외 25명, "초경량 인간 동력 항공기 성능 향상 연구," 항공우주연구원 보고서, 2014-006, 2014