• 제목/요약/키워드: 공력 최적화

검색결과 96건 처리시간 0.025초

제트송풍기의 공력설계 최적화에 관한 연구 (Study on Optimization of Aerodynamic Design of A Jet Fan)

  • 서성진;김광용;장동욱
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
    • /
    • 유체기계공업학회 2002년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
    • /
    • pp.439-443
    • /
    • 2002
  • In this study, three-dimensional incompressible viscous flow analysis and optimization using response surface method are presented for the design of a jet fan. Steady, incompressible, three-dimensional Reynolds averaged Wavier-Stokes equations are used as governing equations, and standard k-$\epsilon$ turbulence model is chosen as a turbulence model. Governing equations are discretized using finite volume method. Sweep angles and maximum thickness of blade are used as design variables for the shape optimization of the impeller in response surface method. The experimental points which are needed to construct response surface are obtained from the D-optimal design and Full Factorial design and relations between design variables and response surface are examined.

  • PDF

정지비행시 헬리콥터 로터 블레이드의 공력해석 및 최적화 (AERODYNAMIC ANALYSIS AND OPTIMIZATION STUDY OF THE HELICOPTER ROTOR BLADE IN HOVERING FLIGHT)

  • 제상언;정현주;김도준;조창열;명노신;박찬우;조태환
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산유체공학회 2007년도 춘계 학술대회논문집
    • /
    • pp.125-129
    • /
    • 2007
  • In this paper a method for the design optimization for helicopter rotor blade in hover is studied Numerical analysis of aerodynamic characteristics of the flow around a rotor blade is analysed by usign panel method and CFD code based on Navier-Stokes equation. The result is validated by comparing with existing experimental result. Optimization methods RSM(Response Surface Method) and DOE(Design of Experiments) are applied in combination. The object functions are power, twist angle, taper ratio, and thrust. The optimized result showed a decrease of 17% of the power required.

  • PDF

유전자 알고리즘을 이용한 복합재료 곡면날개의 플러터 최적화 (Flutter Optimization of Composite Curved Wing Using Genetic Algorithms)

  • 알렉산더 바비;김동현;이정진
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2006년도 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.696-702
    • /
    • 2006
  • Flutter characteristics of composite curved wing were investigated in this study. The efficient and robust system for the flutter optimization of general composite curved wing models has been developed using the coupled computational method based on both the standard genetic algorithm and the micro genetic algorithms. Micro genetic algorithm is used as an alternative method to overcome the relatively poor exploitation characteristics of the standard genetic algorithm. The present results show that the micro genetic algorithm is more efficient in order to find optimized lay-ups for a composite curved wing model. It is found that the flutter stability of curved wing model can be significantly increased using composite materials with proper optimum lamination design when compared to the case of isotropic wing model under the same weight condition.

  • PDF

다분야통합 해석을 이용한 순항미사일 형상 최적설계 (Cruise Missile Configuration Optimal Design Using Multidisciplinary Analysis)

  • 최석민;이승진;이재우;변영환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.38-42
    • /
    • 2007
  • 본 연구에서는, 다분야 통합 해석을 이용한 순항미사일 형상 최적설계를 수행하였다. FORTRAN을 이용하여 개발한 공력, 중량, 성능 및 임무 해석 모듈을 프레임워크를 통하여 통합하였으며 최적화를 위하여 전역최적화 도구인 다윈 알고리즘을 사용하였다. 최적설계 결과, 다른 설계 구속조건을 만족시키면서 17% 가량 전체 무게를 줄일 수 있었다.

  • PDF

Kriging 기반 모델과 매개변수(Adjoint Variable)법을 이용한 항공기형상의 2단계 공력최적설계 (MULTI-STAGE AERODYNAMIC DESIGN OF AIRCRAFT GEOMETRIES BY KRIGING-BASED MODELS AND ADJOINT VARIABLE APPROACH)

  • 임진우;이병준;김종암
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.57-65
    • /
    • 2009
  • An efficient and high-fidelity design approach for wing-body shape optimization is presented. Depending on the size of design space and the number of design of variable, aerodynamic shape optimization process is carried out via different optimization strategies at each design stage. In the first stage, global optimization techniques are applied to planform design with a few geometric design variables. In the second stage, local optimization techniques are used for wing surface design with a lot of design variables to maintain a sufficient design space with a high DOF (Degree of Freedom) geometric change. For global optimization, Kriging method in conjunction with Genetic Algorithm (GA) is used. Asearching algorithm of EI (Expected Improvement) points is introduced to enhance the quality of global optimization for the wing-planform design. For local optimization, a discrete adjoint method is adopted. By the successive combination of global and local optimization techniques, drag minimization is performed for a multi-body aircraft configuration while maintaining the baseline lift and the wing weight at the same time. Through the design process, performances of the test models are remarkably improved in comparison with the single stage design approach. The performance of the proposed design framework including wing planform design variables can be efficiently evaluated by the drag decomposition method, which can examine the improvement of various drag components, such as induced drag, wave drag, viscous drag and profile drag.

  • PDF

풍동실험을 통한 수평축 풍력터빈 모델의 공력성능 연구 (Aerodynamic Performance for Horizontal Axis Wind Turbine Model using Subsonic Wind Tunnel)

  • 유기완;윤성준;이창수;최성옥
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제35권11호
    • /
    • pp.964-972
    • /
    • 2007
  • 공기역학적으로 최대동력계수를 얻을 수 있도록 최적화된 블레이드를 장착한 수평축 풍력터빈 모델을 아음속 풍동에 장착하여 공력특성을 실험하였다. Upwind 방식과 downwind방식의 풍력 터빈 로터의 공력 특성을 비교하였을 때, 후자가 전자에 비해 측정토크의 교란이 더 크게 나타났으며, 이는 지지대에서 발생된 후류와 블레이드의 상호간섭이 원인으로 작용한다고 여겨진다. 블레이드 설치각이 0o인 경우에 설계 속도비 6에 해당하는 위치에서 최대 동력계수를 보여주고 있어 설계 조건을 잘 만족함을 알 수 있었다. 또한 음의 피치각 변화가 같은 값의 양의 피치각 변화에 비해 더 커다란 동력 감소가 발생되는 결과를 보여주었다.

비정렬 격자계에서 연속 Adjoint 방법을 이용한 헬리콥터 로터 블레이드의 제자리 비행 공력 형상 최적설계 (Aerodynamic Shape Optimization of Helicopter Rotor Blades in Hover Using a Continuous Adjoint Method on Unstructured Meshes)

  • 이상욱;권오준
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제33권1호
    • /
    • pp.1-10
    • /
    • 2005
  • 비정렬 격자계에서 continuous adjoint 방정식을 사용하여 제자리 비행을 하는 헬리콥터 로터 블레이드에 대한 공력 형상 최적설계 기법을 개발하였다. 효율적인 민감도 계산을 위해 회전좌표계에서 continuous adjoint 민감도 해석 기법을 유도하였다. 설계과정의 반복적인 수치계산의 효율을 높이기 위해서 영역 분할 기법에 기반을 둔 병렬처리 기법을 도입하였다. 끝단 와류의 정확한 포착을 위해서 끝단와류를 따른 격자적응을 수행하였다. 이러한 방법은 Caradonna와 Tung의 실험형상 및 UH60 헬리콥터 로터 블레이드의 공력 최적설계에 적용되었으며, 본 연구에서 사용된 최적설계 기법을 이용하면 일정한 추력을 유지하면서 요구동력을 현저하게 줄일 수 있음을 보였다.

소형풍력발전기용 블레이드 공력설계 프로그램 개발 (Development of an aerodynamic design program for a small wind turbine blade)

  • 윤진용;백인수;유능수
    • 한국태양에너지학회 논문집
    • /
    • 제33권1호
    • /
    • pp.40-47
    • /
    • 2013
  • An aerodynamic design tool was developed for small wind turbine blades based on the blade element momentum theory. The lift and drag coefficients of blades that are needed for aerodynamic blade design were obtained in real time from the Xfoil program developed at University of Illinois. While running, the developed tool automatically accesses the Xfoil program, runs it with proper aerodynamic and airfoil properties, and finally obtains lift and drag coefficients. The obtained aerodynamic coefficients are then used to find out optimal twist angles and chord lengths of the airfoils. The developed tool was used to design a wind turbine blade using low Reynolds number airfoils, SG6040 and SG6043 to have its maximum power coefficient at a specified tip speed ratio. The performance of the blade was verified by a commercial code well known for its prediction accuracies.

고체 추진제의 기계물성 최적화 연구 (A Study on the Mechanical Properties Optimization of Solid Propellant)

  • 최용규;류태하;김낙현;김정은
    • 한국추진공학회지
    • /
    • 제19권6호
    • /
    • pp.91-97
    • /
    • 2015
  • HTPB/AP/Al 계열의 혼합형 열경화 추진제를 적용한 로켓 연구개발에 있어서의 추진제 기계물성 규격을 정하는 일련의 과정을 고찰하고, 공정지수를 통하여 추진제 제조에서의 공정관리를 분석하였다. 이를 근간으로 기계물성간의 종속성을 분석하고 최적화 물성을 제시함으로서 불량률을 제거하는 공정 안전도 향상뿐만 아니라 추진제 그레인의 구조적 안전도 상승에도 기여할 것이다.

민감도 해석을 이용한 동적실속 제어 (Dynamic Stall Control Using Aerodynamic Sensitivity Analysis)

  • 안태술;김형진;김종암;노오현
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제30권8호
    • /
    • pp.10-20
    • /
    • 2002
  • 본 논문에서는 최적화 방법을 이용하여 동적 실속을 제어하는 방법을 제시하고자 한다. 비정상 공력 민감도 해석코드는 2 방정식 난류 모델을 사용한 비정상 압축성 Navier-Stokes 해석코드로부터 직접 미분법을 사용하여 개발되었다. 목적함수는 해석이 수행되는 전시간에 대한 것보다는 매 순간의 값을 사용하였다. 매 순간의 목적함수에 대한 구배값은 민감도 해석코드를 사용하여 얻었고, 최적화는 매 시간마다 간단한 건형 직선 조사방법(linear line search)을 이용하였다. 제어 변수는 익형의 노즈 반경, 최대 두께와 흡입을 사용하였다. 계산결과는 동적 실속을 제어하는데, 본 논문에서 제시한 최적화 방법이 효과적이라는 것을 보여주고 있다.