• 제목/요약/키워드: 공력중심

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공력면 전개 모사를 위한 공력 모델링 연구 (A Study of Aerodynamic Modelling for Fin Unfolding Motion Analysis)

  • 정석영;윤성준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.420-427
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    • 2008
  • 접힌 공력면이 전개하는 운동을 모사하기 위하여 전개 운동 방정식을 수립하고 공력면에 작용하는 모멘트 등을 모델링하였다. 공력에 의한 롤 모멘트는 정적 롤 모멘트와 감쇠 모멘트로 이루어져 있으며 정적 롤 모멘트는 전개 하중 측정을 위한 풍동 시험을 통하여 획득한 정적 롤 모멘트 계수로부터 계산된다. 롤 감쇠 계수는 패널법을 이용한 수치 해석을 통하여 산출되었는데 전개 각속도로부터 유발된 받음각에 상응하는 변위각을 공력면에 적용하여 수치해석을 하였다. 공력면 형상에 적용한 변위각은 회전 중심으로부터 공력면 끝단까지 선형적으로 증가하며 회전 중심에서는 변위가 없다. 롤 감쇠 계수는 전개 각속도에 따른 롤 모멘트 계수의 변화율로 계산되며 공력조건과 전개각의 함수이고 전개 각속도에 대해서는 일정하다고 가정하였다. 롤 감쇠를 포함하여 모사된 공력면의 전개 모사는 시험과 비교하여 유사한 결과를 보여주었다.

한국형발사체 시스템 설계 형상에 대한 공력 특성 및 하중 해석 (A Numerical Analysis of Aerodynamic Characteristics and Loads for KSLV-II Configuration at the System Design Phase)

  • 이준호;옥호남;김영훈;김인선
    • 항공우주기술
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    • 제12권1호
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    • pp.73-80
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    • 2013
  • 한국형발사체 시스템설계 형상에 대해 전산유동해석(CFD) 기법을 이용하여 공력 특성 및 하중을 예측하였다. 이전 형상에 비하여 엔진 카울이 없어짐에 따라 축력과 수직력이 감소하였으며, 압력 중심이 전방으로 크게 이동하였다. 그리고 하중 해석을 위해 비행 중 및 발사대 대기 중의 공력 하중을 산출하였다. 공력 계수 및 공력 하중 해석 결과는 다음 설계 단계의 임무 설계 및 구조 해석 분야에 활용된다.

선로 중심간격 설정을 위한 실차 실험을 통한 공력 영향 연구 (A Study of Aerodynamical Effects for Determining the Distance between Track Centers by using Real Train Experiment)

  • 남성원;권혁빈
    • 한국철도학회논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.487-491
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    • 2007
  • 고속철도 건설시, 선로 중심 간격 및 시공기면폭의 감소는 건설비용의 절감을 가져온다. 그러나, 선로 중심 간격의 축소는 열차 주행 풍압의 증가의 여러가지 안전성 문제를 야기할 수 있으므로 기술적 검토와 공기역학적 연구가 수행되어야 한다. 본 연구에서는 호남 고속철도에 적합한 선로 중심간격을 검토하는데 필요한 차량 주행 안정성을 해석하기 위하여 선로 중심간격 변화로 인한 교행 열차 풍압을 예측하였으며, 이를 실차 실험 결과를 토대로 공력영향을 평가하였다.

수학적 모델링을 이용한 공력-구조 연계 시뮬레이션 기반 공대공 미사일 조종날개 최적화 연구 (A Study on the Air to Air Missile Control Fin Optimization Using the Mathematical Modeling Based on the Fluid-Structure Interaction Simulation)

  • 이승진;박진용
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.1-9
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    • 2016
  • 본 연구는 공대공 미사일 조종날개의 공력 및 구조를 동시에 고려한 구동력 최소화에 대한 최적화를 수행하였다. 본 연구에서는 조종날개의 공력 및 구조적 특성을 동시에 고려하기 위하여 공력-구조 연계 시뮬레이션을 사용하였으며 공력 및 구조 시뮬레이션에 각각의 전용 소프트웨어를 사용하고자 비정상-약결합 방식 연계기법을 적용하였다. 전역 최적화에는 많은 반복 계산이 필요하므로 빠른 계산을 위하여 수학적 모델링을 이용하였으며 이를 위하여 면 중앙 합성 실험계획법으로 실험점을 선정하였다. 선정된 실험점 및 그에 대한 공력-구조 연계 시뮬레이션 결과를 토대로 2차 다항식 반응면을 생성하였으며 생성된 수학적 모델링을 이용, 유전자 알고리즘 기반 전역최적 설계를 수행하였다. 최적화 목적함수는 마하 0.7 및 마하 2.0 사이의 압력 중심점 이동거리 최소화로 설정하였으며 최적화 결과 압력 중심점 이동거리가 7.5% 감소된 최적형상을 도출하였다.

인간동력 항공기 TORUK MAKTO I 세로 안정성 및 승강타 제어연구 (Study of Longitudinal Stability and Elevator Control of a Human Powered Aircraft, TORUK MAKTO I)

  • 박주희;김연수;한철희
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.12-16
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    • 2015
  • 인간동력 항공기 TORUK MAKTO I에 대하여 양력선이론 및 XFOIL을 사용하여 도출한 공력계수 및 미계수 값과 CATIA를 사용한 관성모멘트 추정 값을 사용하여 지면효과 및 주익과 무게중심 사이의 수직거리 변화가 인간동력 항공기의 세로 정안정성에 미치는 영향과 수평미익(스테빌레이터) 변위각제어에 따른 세로 동안정성 해석 연구를 수행하였다. 연구결과 지면효과가 정적여유에 미치는 영향은 미미했다. 공력중심과 무게중심 사이의 수직거리가 세로 정안정성에 미치는 영향은 매우 컸으며, 수직거리 증가는 세로 정안정성을 증가시켰다. 수평미익 변위각 제어에 따른 세로 동안정성 해석 결과 장주기 진동특성과 감쇄특성이 매우 나쁜 것으로 나타났다. 향후 항공기의 동특성을 고려한 세로 동안정성 해석 및 측풍에 의한 가로 및 방향 안정성 해석연구를 수행할 예정이다.

시간영역 패널법을 이용한 융합익기 형상 초소형 무인기의 공력해석 (Aerodynamic Analysis of the Blended Wing Body Type MAV using the Time-Domain Panel Method)

  • 박진한;조이상;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권7호
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    • pp.637-646
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    • 2010
  • 포텐셜 기저 패널법과 시간전진법을 통합한 시간영역 패널법을 이용하여 융합익기 형상 초소형 무인기 FM07에 대한 정상/비정상 공력해석을 수행하였다. 융합익기 형상 무인기인 FM07의 공력해석에는 초기 설계형상(Case I)과 가로세로비를 증가시키고 무게중심을 후방으로 이동시킨 개선형상(Case II)이 사용되었다. 정상 공력해석을 통해 FM07 무인기의 개선형상이 초기형상에 비하여 보다 큰 양항비와 높은 피칭 안정성을 나타냄을 확인하였다. FM07의 비정상 급가속(발사체 이륙단계)을 나타낸 공력해석에서는 초기 급격한 증가를 보이는 공력계수들이 수초 후에 안정화되어 정상상태에 근사한 값을 나타내었다. FM07의 순항시 발생할 수 있는 피치진동운동에 대한 해석을 수행하여 진동에 따른 공력계수의 이력 현상을 확인하였으며, 개선형상이 보다 큰 민감도를 갖는 것을 확인하였다.

기술현황분석 - 풍력발전기 동적 시뮬레이션을 위한 NREL 프로그램군에 관한 소개 - 해석기를 중심으로

  • 방제성;임채환;정태영
    • 기계와재료
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    • 제23권4호
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    • pp.84-94
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    • 2011
  • 풍력발전기 동적 시뮬레이션 프로그램 개발을 위해 미국풍력기술연구센터(NWTC)의 프로그램군에 대해 분석하고 이를 소개하였다. 본 편에서 다물체 동역학 해석, 발전기, 제어 부분을 해석하는 FAST와 에어포일 데이터, 바람 데이터를 이용하여 공력을 계산하는 AeroDyn에 대해 설명하였고, 각 시간 단계마다 AeroDyn과 FAST 사이에 이루어지는 초기화 및 공력 전달 프로세스에 대해서도 소개하고자 한다.

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KTX 열차풍압 특성을 측정하기 위한 선로변 현장 실험 연구 (Experimental Study to Measure the Characteristics of KTX Train Wind Pressure by using Field Test)

  • 남성원;권혁빈;남윤수
    • 한국철도학회논문집
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    • 제11권6호
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    • pp.575-580
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    • 2008
  • 고속철도 건설시, 선로중심 간격 및 시공기면폭의 감소는 건설비용의 절감을 가져온다. 그러나, 선로중심 간격의 축소는 열차 주행 풍압의 증가로 여러 가지 안전성 문제를 야기 할 수 있으므로 기술적 검토와 공기역학적 연구가 수행되어야 한다. 본 연구에서는 호남고속철도에 적합한 선로 중심간격을 검토하는데 필요한 차량 주행 안전성을 해석하기 위하여 선로중심 간격 변화로 인한 교행 열차 풍압을 예측하였으며, 이를 선로변 현장 실험 결과를 토대로 공력 영향을 평가하였다.

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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노즐목 가변 추력기에서 Bore가 구동기의 공력하중에 미치는 영향 (Effect of Bore an Aerodynamic Loads in Modulatable Thrust Devices)

  • 왕승원;허환일
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.189-192
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    • 2011
  • 핀틀추력기는 핀틀 구동을 통해 노즐목을 조절하여 고체추진기관에서도 액체추진기관처럼 추력조절이 가능하도록 설계되어있다. 프랑스 SNECMA에서는 핀틀 중심에 bore라는 홀을 뚫어 설계하였다. 본 연구에서는 수치해석 기법을 통해 bore의 존재에 따른 추력기의 성능에 대해 분석하였다. Bore의 존재는 핀틀에 작용하는 공력하중을 감소시키는 결과를 보였다.

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