• 제목/요약/키워드: 공기 항력

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고 효율 제트 베인 설계를 위한 공기역학적 특성 연구 (The Study on Aerodynamic Characteristics for the Design of High Efficiency Jet Vane)

  • 길경섭;정용갑;박종호
    • 한국추진공학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.39-45
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    • 2003
  • 본 연구에서는 제트 베인의 선단부 형상과 종횡비에 따라 다르게 나타나는 공기 역학적 특성을 분석하였으며, 고속 고온의 가스에 의해 발생하는 제트 베인의 삭마형태에 따른 공기역학적 성능 감소를 분석하였다. 이 연구를 위해 압축 공기를 이용한 초음속 유동 시험 장치를 제작하여 마하수 2.88, 과소 팽창비 2인 유동을 모사하고, 제트 베인의 선단부 형상과 종횡비에 따른 공기역학적 특성 분석을 위해 형상이 다른 18종의 제트 베인을 제작하였으며, 또한 삭마율에 따른 공기 역학적 성능 감소를 분석하기 위해 원형과 원형 제트 베인의 10%, 20% 삭마된 베인을 제작하여, 제트 베인의 편향각을 0도에서 25도까지 5도 간격으로 변화시켜가며 양력과 항력을 측정하여 삭마와 관련한 공기역학적 성능을 분석하였다.

자동차 주위에 흐르는 공기의 유동 저항에 미치는 차체의 형상 연구 (Study of the Shape of Car Body Affecting Flow Resistance of Air Flowing Near Car)

  • 이현창;조재웅
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권8호
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    • pp.4707-4712
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    • 2014
  • 공기 저항으로 인하여 자동차가 연료를 많이 소모하는 경우가 있다. 본 연구에서는 승용차 차체 주위에서의 유동해석을 이용하여 공기 흐름에 대한 그 유동 저항을 분석한다. 그리고 실제 시장에서 팔리는 차로서 그 연구 모델들을 사용하였다. CFX인 유동해석을 이용하여 유동 입구평면에 들어가는 공기의 유속은 80km/h와 110km/h인 2가지 경우로서 본 연구방법으로서 자동차가 진행시 자동차 주위의 공기 유속과 차체 뒷면의 압력을 조사하였다. 연구모델의 형상은 Model 1 및 2인 두 가지로 하였다. 그리고 Case 1, 2, 3, 4인 4가지의 유동 흐름의 경우 중에서 Case 1의 경우가 차체 뒷면의 최대압력이 $1.017{\times}10^5Pa$로 가장 큰 압력을 나타내었다. 또한 Case 1의 경우에 차체주위에 흐르는 공기의 최대 속도가 43.81m/s로서 가장 큰 압력을 나타내었다. 승용차의 고속 주행 시(110km/h)가 정속 주행(80km/h)보다 큰 공기의 항력이 나타나는 것을 알 수 있고 차체의 단면적이 넓은 차가 단면적이 작은 차보다 항력이 더 크게 나타난 것을 알 수 있다. 본 해석 결과를 이용하여 공기 저항을 줄일 수 있는 자동차 차체의 형상 설계를 효율적으로 할 수 있다고 사료된다.

엔진화염에 따른 천음속 유도탄의 항력 평가 (Drag Assessment of Transonic Missile due to Engine Plume)

  • 안창수;정석영
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.7-11
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    • 2003
  • Accurate assessment of the effect of jet plume on the boattail pressure drag of transonic airbreathing missiles is very important to reduce drag and to satisfy the flight range and the required maneuver. Numerical results of drag analysis for boattail and base pressures due to jet plume are presented considering the turbulence modeling. Drag assessment due to the size of jet plume, the conditions of the exhaust gas, the configurations of the boattail, and transonic mach numbers is included.

소형 수직풍력터빈 설계를 위한 공기역학적 고찰 (Aerodynamic Perspectives for Design of Small Vertical Wind Turbine)

  • 이융교;김철완
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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    • pp.400-403
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    • 2007
  • 소형 풍력터빈 설계 시 고려해야 할 익형의 선택, 익형의 붙임각 및 Solidity 등이 터빈의 성능에 미치는 영향을 고찰하였다. 한 개의 익형에 대한 공력계수를 이용하여 수학적 모델링을 통하여 최적 붙임각을 예측하여 경향을 파악하였다. 받음각에 따른 익형의 공력특성을 CFD 기법으로 파악한 후 5개의 Blade를 갖는 Turbine의 성능을 익형의 붙임각에 따라 파악하여 최대 성능을 갖는 붙임각을 최종 산출하였다. 익형 선정시 받음각에 대한 양력/항력 곡선을 이동시키는 캠버 익형의 기능보다는 항력 대양력의 비(L/D) 가 최대인 익형을 선정하는 것이 더욱 중요하며, Blade수가 적을수록 Torque의 양은 증가하고 Blade가 6이상이변 효율이 급격히 감소함을 알 수 있다.

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자동차 후면형상에 따른 공력특성 분석 (Aerodynamic analysis of automotive back shape design)

  • 정현석;이인덕;김수진;이도형
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제1회(2012년)
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    • pp.49-52
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    • 2012
  • 21세기인 지금 우리시대에 자동차는 필수적인 교통수단이다. 이런 자동차의 구동을 위해서는 연료가 필요하며, 아직까지 석유가 그 연료의 중심이다. 그러나 지구에서 나오는 석유자원은 매장량의 한계가 보이며, 치솟는 가격뿐만 아니라 세계적으로 고연비 고효율 차량을 선호하기 때문에 연료소비를 최소화하는 방법을 찾아야 한다. 본 연구에서는 차량의 후면 형상에 중점을 두어 주행 시 발생하는 공력특성 중 항력을 감소시키기 위해 EDISON 시뮬레이션 프로그램으로 자동차의 후면 형상 변화에 따른 공력특성 해석과 주행 시 가장 효율적인 최적의 후면 형상을 찾아보았다.

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진동하는 익형의 진동수와 받음각 진폭에 따른 공력특성 (A Numerical Study of Aerodynamic Characteristics in Oscillating Airfoils along Frequencies and Amplitude)

  • 이강문;박재영;이성기
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제4회(2015년)
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    • pp.569-574
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    • 2015
  • 지난 수십 년간 유체역학적인 관점에서 곤충이나 새의 움직임을 모방하기 위해 진동하는 익형(pitching airfoil)과 동적 실속에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 그러나 유동박리가 일어나지 않는 범위 내에서 진동하는 익형의 특성에 대한 연구는 보기 드물다. 또한 기존의 유동박리가 일어나지 않는 영역에서 익형의 진동 현상에 대해 수행된 연구는 수중과 같이 낮은 레이놀즈수에서 수렴되었기 때문에, 공기 중과 같이 높은 레이놀즈수에서 유동현상과 다른 특성을 보여주고 있을 수 있다. 따라서 본 연구는 높은 레이놀즈수에서의 다양한 환산 진동수, 받음각진폭, 익형에 따른 공력특성을 분석하였다. 그 결과, 익형의 진동으로 인한 양력계수의 차이는 작음을 알 수 있었다. 그러나 높은 환산 진동수에서 익형의 항력계수가 감소하는 경향이 나타나며, 이로 인해 높은 환산 진동수에서 수치적으로 추력이 발생할 수 있음을 확인하였다.

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유동 제어 장치를 이용한 상용차량의 항력저감 연구 (Study on drag reduction of commercial vehicle using flow control device)

  • 김성호;김정재
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.8-13
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    • 2023
  • The primary challenge in improving fuel efficiency and reducing air pollution for commercial vehicles is reducing their aerodynamic drag. Various flow control devices, such as cab-roof fairing, gap fairing, cab extender, and side skirt have been introduced to reduce drag, however, the drag reduction effect and applicability are different depending on each commercial vehicle model. To evaluate the fuel consumption of heavy vehicles, a comprehensive research approach, including drag force measurement, flow field analysis is required. This study investigated the effect of a cab extender, which installed rear region of cab, on a drag coefficient of commercial vehicle through wind tunnel experiments and CFD. The results showed that the cab extender significantly modified the flow structure around the vehicle, leading to 8.2% reduction in drag coefficient compared to the original vehicle model. These results would provide practical application for enhancing the aerodynamic performance and fuel efficiency of heavy vehicle.

DUP (Direct Underside Pressurization)을 가진 위그선의 공력특성에 관한 연구 (Aerodynamic Characteristics of WIG Effect Vehicle with Direct Underside Pressurization)

  • 이주희
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권7호
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    • pp.655-663
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    • 2010
  • DUP(direct underside pressurization)는 위그선이 이륙하기 위하여 수면 위를 항주할때 낮은 속도에서 이륙할 수 있도록 양력을 증가시키는 역할을 한다. 이러한 DUP가 위그선의 안정성과 공기역학적인 힘에 미치는 영향에 관하여 3차원 수치해석을 수행하였다. 해석에 사용된 위그선인 "Aircat"은 동체의 중심에 프로펠러가 있고 동체하부에 공기부양실이 있으며 Lippisch형의 날개와 큰 T자형의 수평꼬리날개를 가지고 있다. 저속에서 대부분의 양력은 프로펠러에 의해 가속된 공기가 동체의 가운데 통로를 통하여 공기부양실로 들어가 정체됨으로써 발생한다. 그러나 DUP에 의해 가속된 공기는 동압의 증가로 인하여 항력을 증가 시킬 뿐만 아니라 안정성에 영향을 주게 된다.

랜딩기어 형상에 따른 공기 유동으로 인한 항공기 성능에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect Influencing on the Performance of Air Plane by the Air Flow due to Landing Gear Configuration)

  • 한문식;조재웅
    • 한국기계가공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.35-40
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    • 2017
  • The aerodynamic performance of airplane is different according to the configuration of landing gear. As the drag becomes different according to this configuration, the flow stream of air must be smooth at taking off and landing. In this study, the configuration of landing gear was designed each in order to enhance the energy efficiency of airplane. Five models were compared in total at analysis. The magnitudes of drag and pressure became different and the air pressure of wake were changed due to the configuration. So, the air pressure due to the flow velocity and the air resistance happening at the rear can be estimated according to the configuration of landing gear. It is thought to improve the performance of airplane through the result of this study.

잠자리 유형 모델의 앞,뒤 날개 위상차에 대한 공력연구 (Aerodynamic Study on Phase Difference of Fore-and Hind-wing of a Dragonfly-type Model)

  • 김송학;장조원;송병흠
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권11호
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    • pp.18-25
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    • 2006
  • 비정상 공기력 측정이 두 쌍의 날개를 갖는 잠자리 유형 모델의 위상차에 따른 효과를 조사하기 위하여 수행되었다. 잠자리 유형 모델의 플런징 운동에 의하여 발생된 공기역학적인 힘을 측정하기 위하여 로드셀을 사용하였다. 본 잠자리 유형 모델은 실제 잠자리와 동역학적으로 상사하며, 앞뒤날개는 각각 0°의 10°의 붙임각(incidence angle)을 가지고 있다. 다른 실험 조건은 다음과 같다. 자유류의 속도는 1.6 m/sec이고, 이와 관련된 시위 레이놀즈수 2.88×103이며, 앞뒤날개의 위상차는 각각 0°, 90°, 180°, 그리고 270°이다. 잠자리 유형 날개의 한 주기 동안 공기역학적 계수의 변화가 제시되었다. 연구 결과는 잠자리 유형 모델의 양력은 앞뒤날개가 downstroke 운동을 수행할 때 발생되며, 뒷날개가 downstroke 운동과정을 수행하면 양력 발생과 함께 항력도 발생한다는 것을 보여준다.