슬롯판을 이용한 경사충격파와 경계층 간섭유동 제어에서, 슬롯의 각도를 바꾸어 가며 제어 성능을 비교하는 수치적 연구가 수행되었다. 기준이 되는 수직 슬롯, 각도를 달리한 6개의 case를 선정하여 하여 충격파 뒤에서 전압손실 및 경계층 안정성을 기준으로 제어 성능을 평가하였다. 수치해석 결과 모든 형상에 대해 제어하지 않은 상태보다 좋은 성능을 얻었다. 공력성능이 뛰어난 그룹과 그렇지 않은 그룹을 구분하여 슬롯과 공동 유동 구조를 분석하면서 경계층 불안정성을 야기하고 전압손실 감소에 영향을 미치는 것은 경계층과 충격파가 상호작용하는 영역에서 Vortex를 얼마나 제어할 수 있는지 여부임을 알 수 있었고, 이러한 Vortex를 얼마나 제어할 수 있는지에 따라 공력 성능이 결정됨을 파악할 수 있었다.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.36
no.8
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pp.728-733
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2008
Unsteady aerodynamic analysis of an air-pressure-levitated high-speed ground vehicle moving over the nonplanar ground surface are performed using the boundary-element method. The potential flow solution is included in a time-stepping loop and the wake is captured as part of the solution. When the vehicle moving inside the channel, the lift coefficient and the pitching moment coefficient of the vehicle are increased further because the air trapped by the channel increases the ground effect. In other words, the nonplanar ground surface such as the channel decreases further the longitudinal stability of the vehicle. On the other hand, there is little difference between the ground and the channel in the lateral stability of the vehicle because the lift increment due to the nonplanar ground surface such as the channel takes place on both sides of the wing with the same rate of increase.
The thermal system like a combustion chamber is believed to experience a significant instability problem with vibration in case that the thermal energy or the acoustic energy are transformed into a different form through a relevant path. This study deals with a numerically- predicted, Thermoacoustic instability in a Rijke tube by using a non-linear model for a heat source. The heating part where the energy transformation occurs actively is modeled after simulating two-dimensional cylinder case with constant surface temperature, and a nonlinear model that accounts for the transfer function of magnitude- and phase-characteristics is properly implemented so as to be dependent on the pulsation strength in the tube. The heat source model is observed to result in equivalent Thermoacoustic instabilities in the Rijke tube except low flow-rate cases in which the natural convection is dominant.
Journal of the Korean Society for Aviation and Aeronautics
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v.2
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pp.57-80
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1994
항공기에 사용되는 2차 조종면은 플랩, 탭, 스포일러 등 여러 종류가 있으며 이중 spoiler는 공력제어 기능을 가지고 항공기의 조종성에 영향을 미치는 조종면으로 속도 감속이나 옆놀이 조종용으로 사용된다. 본 연구에서는 비행제어용 spoiler 기능과 고양항력을 얻을 수 있는 새로운 장치인 고양항력 panel에 대한 공력특성 및 비행제어 특성에 대하여 연구하였다. 이러한 고양항력 panel은 재래식인 spoiler가 양력을 감소시키고 항력만 증가시키는 장치인데 반하여 양력과 항력을 동시에 증가 시킬 수 있는 새로운 장치로서 날개의 앞전 윗면에 스팬방향으로 설치하여 슬롯효과를 발생시킴으로써 최대 양력 받음각에서 앞전에서의 박리를 막아 비행기의 착륙시 양력의 급작스러운 감소로 인한 불안정성을 감소시키게 된다. 본 논문에서는 직사각형 날개 및 FA-200모형의 날개위에 고양항력 panel을 설치하여 풍동실험 및 수치계산을 한 결과를 기술하였다. 실험결과 직사각형 날개의 경우 고양항력 panel의 위치는 날개의 앞전에 설치할 경우 고받음각에서 실속지연의 효과와 함께 후방실속의 특성을 향상 시킬 수 있으며, 항력의 증가로 인한 스포일러 효과를 얻을 수 있다. 양항비특성은 고양항력 panel을 날개의 앞전에설치하고, 그폭이 시위의 1/5이고, 붙임각 ${\theta}$가 $10^{\circ}$, 높이가 시위의 3/20일때 받음각 $18^{\circ}$ 이후에서 우수한 특성을 나타내었다. FA-200 모형의 경우 옆놀이 모멘트계수는 받음각이 작을 때 고양항력 panel의 슬롯간격과 붙임각이 작을수록 커지나 받음각이 커지면 붙임각이 커짐에 따라 증가함을 알 수 있다. 또한 키놀이 모멘트계수는 크게 변화하지 않으나 항력 특성은 고양항력 panel의 붙임각이 증가함에 따라 증가하였다. 고양항력 panel의 붙임각이 큰 범위에서 (${\theta}$ =$10^{\circ}$) 공기력의 증가는 고양항력 panel의 시위가 날개시위의 30%이고 슬롯의 폭이 날개시위의 10%일때 증가하는 결과를 얻을 수 있다.
Kang, Yeon Cheol;Kim, Gyubin;Kim, Jeong Ho;Cho, Jin Yeon;Kim, Heon Ju
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.47
no.10
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pp.695-704
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2019
In hypersonic regime, the complicated interaction between the air and surface of aircraft results in intensive aerodynamic heating on body. Provided this phenomenon occurs on a hypersonic vehicle, the temperature of the body extremely increases. And consequently, thermal deformation is produced and material properties are degraded. Furthermore, those affect both the aerothermoelastic stability and thermal safety of structures significantly. With the background, thermal safety and dynamic stability are studied according to the altitude, flight time and Mach number. Based on the investigation, design guideline is suggested to guarantees the structural integrity of hypersonic vehicles in terms of both of thermal safety and dynamic stability.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.43
no.3
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pp.224-231
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2015
An experimental study on aerodynamic coefficients of a lambda wing configuration was performed at the low speed wind tunnel of Agency for Defense Development. The main purpose of this study was to investigate the effects of sideslip angle on various aerodynamic coefficients. In the case of $0^{\circ}C$ sideslip angle, nose-up pitching moment rapidly increases at a specific angle of attack. This unstable pitching moment characteristic is referred to as pitch break or pitch up. As the sideslip angle increases, the pitch break is found to be generated at a higher angle of attack. Rolling moment is found to show similar behavior pattern to 'pitch break' style with angle of attack at non-zero sideslip angles. This trend gets severer at greater sideslip angles. Yawing moment also shows substantial variation of the slope and the unstable directional stability with sideslip angles at higher angles of attack. These characteristics of the three moments clearly implies the difficulty of the flight control which requires efficient control augmentation system.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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2006.11a
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pp.331-335
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2006
Theoretically, stable operations of an inlet are achieved at the design condition. However, at off-design conditions supersonic inlets often encounter the problem of aerodynamic instability, called inlet buzz. During inlet buzz, supersonic inlets exhibit considerable oscillation of the shock system in front of the inlet and corresponding large pressure fluctuations downstream. This phenomenon results in decrease of engine performance. An experimental and numerical study was conducted to investigate the phenomenon of supersonic inlet buzz on a generic, axisymmetric, external-compression inlet with a single-surface center-body. This study suggest that intermittent buzz exist and the frequency become to be large as increasing the back pressure.
기존의 2차원 FDLB 모델(D2Q21)에서 비열비 ${\gamma}$는 공간의 차원수(D)에 의존한다. 즉, 2차원 공간의 계산에서는 ${\gamma}=(D+2)/D=2.0$밖에 취할 수 없으며, 공기와 같은 실체기체를 전산모사 하기에는 여러 어려움이 있다. 이러한 이유 때문에 문헌[1]의 LBM에서 제안된 조정 가능한 비열비 모델을 2차원 FDLB모델에 적용하여 자려발생 에지톤(edgetone)의 수치계산이 수행되었다. wedge의 선단각도가 ${\alpha}=23^{\circ}$(Case I) 및 $20^{\circ}$(Case II)를 갖는 2가지 모델이 설정되었으며, 노즐출구에서 wedge선단까지의 거리 w/d는 $3d{\sim}12d$사이에서 주어졌다. edgetone은 노즐로부터 나온 분류와 edge의 상호작용으로 이난 음압(sound pressure)의 차에 의해서 소음이 발생하며, 이 음압은 다시 상류의 분류에 영향을 미쳐 분류의 변동을 가져온다. w/d가 ??9d이하인 경우, 피드백(feedback) 메커니즘에 기인한 주기적인 운동이 발생하지만, w/d가 큰 ??9d이상인 경우에는 분류의 불안정성 때문에 규칙적인 분류의 운동은 보이질 않으며, 이는 기존의 연구결과들과 잘 일치함을 보였다. 본 연구에서 적용된 모델을 이용하여 공기와 같은 2원자 기체의 비열비 ??${\gamma}=1.4$를 갖는 유체에 있어서 공력 소음의 수치예측이 가능하다는 것을 확인하였다.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.37
no.7
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pp.615-626
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2009
The objective of this study is to investigate the interference effects due to tandem rotor's overlap in the forward flight. To resolve the instabilities caused by close proximity of the wake to the blade surface, the field velocity approach is implemented to the existing unsteady panel code coupled with a time-marching free wake model. The modified code is then used to investigate the effects of the selected parameters on the forward flight performance of the tandem rotor. The calculated results for rotor separation effect indicate that stagger(d/D) appears to have little effects on the forward flight performance at high advance ratio and the square of gap(H/D) is inversely proportional to overlap induced power factor. In addition, it is also shown that the overlap induced power factor increases to a certain extent and decrease back as the advance ratio increases.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.35
no.5
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pp.426-437
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2007
off-design conditions, supersonic air inlets often encounter the problem of aerodynamic instability, called inlet buzz, which causes the significant degradation of the engine performance. An experimental and numerical study was conducted to investigate the phenomenon of supersonic inlet buzz on a generic, axisymmetric, external-compression inlet with a single-surface center-body. It is understood the mechanism of buzz onset as proving that the origin of buzz is the flow choking induced by separation at the intake throat. Also it is observed the intermittent and continuous buzz mode as area ratio varies and understood the transition process through this study. The buzz frequency become to be higher as decreasing the area ratio, but for each area ratio, the frequency of pressure oscillation is the same at all points of intake.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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