• 한국항공우주학회지
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• 제36권2호
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• pp.137-145
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• 2008

진동하는 에어포일의 항력계수 변화에 미치는 레이놀즈수 영향을 조사하기 위한 실험적 연구가 수행되었다. NACA 0012 에어포일은 ${\pm}6^{\circ}$의 진동 진폭을 갖고, 1/4 시위를 기준으로 피칭운동을 하도록 하였다. 실험조건에서 자유흐름속도는 1.98, 2.83 그리고 4.03 m/s이며, 이를 근거로 한 시위길이 레이놀즈수는 각각 $2.3{\times}10^4$, $3.3{\times}10^4$, $4.8{\times}10^4$이다. 항력계수는 근접후류에서 2축 열선프로브(X-type, 55R51)로 측정된 평균속도 분포로부터 산출되었다. 레이놀즈수 2.3×104에서 항력계수는 음(-)의 댐핑(negative damping)을 보이며, 에어포일이 공기력에 의해 가진 될 수 있는 불안정한 상태를 나타내었다. 반면에 레이놀즈수가 $3.3{\times}10^4$에서 $4.8{\times}10^4$이다로 증가하면서 항력계수 곡선은 양(+)의 댐핑(positive damping)을 나타내었다. 따라서 항력계수 변화는 레이놀즈수 $2.3{\times}10^4$와 $4.8{\times}10^4$ 사이에 상당한 차이가 있다는 것을 나타낸다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권8호
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• pp.1191-1200
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• 2002

The measurements of velocity vectors are made in the near wake(X/d=5.0) of a circular cylinder with serrated fins. Velocity of fluid which flow through fins decreases as increasing fin height and freestream velocity and decreasing fin pitch. Therefore the velocity distribution at X/d=0.0 has lower gradient with increasing freestream velocity and fin height and decreasing fin pitch. The discontinuity of the streamwise velocity gradient is observed near the fin edge and causes significant changes in V-component velocity distribution in the near wake. This change attributes to the differences in Strouhal number and entraintment flow behavior. Increased turbulent intensity around a circular cylinder due to the serrated fins and entrainment flow are important factors for the recovery of velocity defect. The widths of velocity and turbulent intensity distribution of fin tubes are wider than those of a circular cylinder. The normalized velocity and turbulent intensity distributions with a hydraulic diameter which is proposed in this paper are in closer agreement with those of a circular cylinder.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권7호
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• pp.615-626
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• 2009

본 논문에서는 전진 비행하는 탠덤로터의 로터 겹침에 의한 간섭효과에 대해 연구하였다. 기 개발된 시간전진 자유후류 모델이 고려된 비정상 패널 코드는 후류와 깃(blade)이 아주 근접한 경우에 불안정성이 발생하였다. 이를 제거하기 위해서 장속도기법을 적용하여 코드를 개선하였다. 개선된 코드를 이용하여 전진 비행하는 탠덤로터의 상호작용에 가장 큰 영향을 미치는 인자인 로터 간격과 전진비에 따른 파라메타 연구를 수행하였다. 공력성능의 비교를 통해 겹침유도동력계수는 일정한 전진비 이후에는 로터 사이의 수평 거리의 영향은 거의 받지 않으며, 수직 거리의 제곱에 반비례하는 것을 알 수 있었다. 또한 전진비가 증가함에 따라 겹침유도동력계수는 증가하다가 감소하는 경향을 보였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제36권8호
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• pp.1091-1096
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• 2012

유한체적법을 기반으로 나비에 스톡스 방정식을 비구조격자로 풀어 실린더 주위의 공력특성을 규명하였다. 보텍스, 속도, 압력, 잔차, 항력계수 등의 데이터를 가지고 분석하였고 레이놀즈 수는 50, 100이다. 유동특성은 Re>50에서 주기적으로 진동하는 소용돌이를 후류에 형성하며 이 현상은 이동하는 실린더에서도 유사한 현상을 보여 주었다. 지면효과는 실린더 위쪽에서 형성된 소용돌이가 벽면에 근접할수록 실린더의 후방으로 길게 늘어나는 형상을 보이고, 실린더와 근접벽면 사이의 유속이 정체되어 실린더와 벽면 사이의 간격이 0.6 에서는 근접 평판과 실린더 사이의 유동이 거의 끊겨짐을 알 수 있었다. 본 수치계산의 검증을 위하여 항력계수를 타 연구결과와 비교하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제20권8호
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• pp.2601-2610
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• 1996

Surface protrusions have been attached on a cylinder surface to reduce the flow-induced structural vibration by controlling the wake flow. Wind tunnel tests on the near wake of a circular cylinder with surface protrusions were carried out to investigate the flow characteristics of the controlled wake. Three experimental models were used in this experiment; one plain cylinder of diameter D and two cylinders wrapped helically by three small wires of diameter d=0.075D with pitches of 5D and 10D, respectively. Free stream velocity was ranged to have Reynolds number from 5000 to 50,000. Streamwise and vertical velocity components of the wake were measured by a hot-wire anemometry. The spanwise velocity component measured by a one-component fiber optic LDV revealed that time-averaged wake field has a nearly two-dimensional structure. It was found that the surface protrusions elongate the vortex formation region, which decrease the vortex shedding frequency. The suppression of vortices caused by the surface protrusions increases the velocity deficit in the center of wake region.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권10호
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• pp.1355-1364
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• 2001

Characteristics of secondary vortices is topologically investigated in the near-wake region of a circular cylinder, where the Taylor's hypothesis does nut hold. The three-dimensional flow fields in the wake-transition regime were measured by a time-resolved PIV for various planes of view. The convection velocities of the Karman and secondary vortices are evaluated from the trajectory of the vortex center. Then, saddle points are determined by applying the critical point theory. It is shown that the inclination angle of the secondary vortices agrees well with the previous experimental data. The flow fields in a moving frame of reference have several critical points and the mushroom-like structure appears in the streamline patterns of the secondary vortices. Since the distributions of fluctuating Reynolds stresses defined by triple decomposition are closely related with the existence of secondary vortices, the physical meaning of them is explained in conjunction with the vortex center and saddle point trajectories.

• 한국항공우주학회지
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• 제49권6호
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• pp.465-472
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• 2021

고정익 모선과 자선의 공중에서의 분리-재결합 상황에 대한 실제 비행시험 이전에 시뮬레이션을 통해 자선의 비행제어 시스템을 검증할 필요가 있다. 본 논문에서는 X-Plane의 후류 기능을 기반으로 연구실 환경에서 자선의 비행제어 시스템 개발을 위한 시뮬레이션 환경을 구축하였다. 이를 위해 자선의 공력해석을 수행하고 Simulink를 사용하여 항공기를 모사하였으며, X-Plane을 활용하여 시각화와 바람, 돌풍, 모선의 이동을 구현하였다. 유도제어 알고리즘을 Simulink 내 자선 모델에 적용하여 모의 근접비행을 수행함으로써 구축된 시뮬레이션 환경을 검증하였다. 또한 비행 결과를 통해 자선이 모선 후방에서 안전하게 비행할 수 있는 영역을 확인하였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제12권3호
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• pp.25-39
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• 2004

An experimental study was quantitatively carried out in order to investigate the influence of flow conditions on a boundary layer in the near-wake of a flat plate. Tripping wires attached at various positions were selected to change flow conditions of a boundary layer in the vicinity of trailing edge. The flows such as laminar, transitional, and turbulent boundary layer at 0.98C from the leading edge are imposed to investigate the evolution of symmetric and asymmetric wake. Measurements were made at freestream velocity of 6.0m/s, and the corresponding Reynolds number is $2.8{\times}10^5$. An x-type hot-wire probe(55P61) was employed to measure at 8 stations in the near-wake region. Test results show that the near-wake of the flat plate for the case of a laminar and transitional boundary layer is sensitive to mean flow shear generated after separation but for the case of turbulent boundary layer is insensitive.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.783-786
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• 2002

The unsteady turbulent flow characteristics of NACA4406 airfoil at close proximity to the pound are numerically investigated, especially focused on the noise generation mechanism near the blunt trailing edge. The unsteady two-dimensional compressible Wavier-Stokes equations with a Spalart-Allmaras turbulence closure model are solved by the 6th-order compact scheme and the 4th-order Runge-Kutta scheme. The computation shows a noise generation by a feedback mechanism at the blunt tailing edge, where the acoustic-fluidic coupling occurs between the wall-reflected sound waves and the periodically disturbed turbulent shear layer.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권12호
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• pp.1344-1351
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• 2005

Three-dimensional, time-dependent solutions of fluid flow past a circular cylinder with a periodic array of circular fins are obtained using an accurate and efficient spectral multidomain methodology. A Fourier expansion with a corresponding uniform grid is used along the circumferential direction. A spectral multidomain method with Chebyshev collocation is used along the r-z plane to handle the periodic array of circular fins attached to the surface of the cylinder. Unlike the flow past a circular cylinder, Second instabilities like mode A and mode B are not found in the Reynolds number range $100\~500$. It is found that three-dimensional instability of vortical structures is suppressed due to the presence of fin. The present numerical solutions report the detailed information of flow quantities near wake of finned cylinder.