물리 기반의 헬리콥터 시뮬레이션은 항공학, 항공역학 등의 분야에서 많이 연구되어 오고 있으나, 복잡한 수식, 많은 계산량 등으로 인해 사실성과 속도를 동시에 추구하는 컴퓨터 그래픽스 분야에는 적용하기 어려웠다. 본 논문에서는 컴퓨터 그래픽스 분야에 적용할 수 있도록 구현하기 쉽고, 실시간 헬리콥터 시뮬레이션을 가능하게 하는 헬리콥터 회전 깃(rotor blades)의 역학적 모델을 제안한다. 헬리콥터는 회전 깃과 공기의 충돌로 발생한 힘을 통해 운동하는데, 이는 유체와 강체가 충돌해서 발생하는 충돌력으로 설명할 수 있다. 이를 근거로 근사화한 회전 깃의 역학적 모델을 도입하면, 기존의 강체 시뮬레이션 방법으로 유체와 강체가 충돌하는 헬리콥터의 움직임을 실시간 시뮬레이션 할 수 있다. 본 논문에서는 실시간 계산이 가능하도록 뉴턴의 양력 계산법을 응용하여 회전 깃의 움직임으로 발생하는 힘을 구한다. 본 논문이 제안하는 방법에 따라 구현된 프로토타입 시스템은 실제와 유사한 헬리콥터 시뮬레이션을 실시간에 처리할 수 있음을 보였다.
2000년 7월부터 2005년 5월까지 울릉도와 추자도에서 SCUBA 다이빙으로 채집된 해면동물을 동정$\cdot$분류한 결과 깃해면속(Mycale)의 2종 죽도깃해면[Mycale (Aegogropila) jukdoensis n. sp.]과 추자깃해면[Mycale (Mycale) chujaensis n. sp.)이 신종으로 밝혀졌다. 죽도깃해면은 M. grandis와 골편의 구성에서는 유사하지만 시그마체와 라피드가 M. grandis의 것보다 크고, 두 종류의 준아령침상체를 가진다. 또한 죽도깃해면의 이조상체 I은 M. grandis의 것보다 작다. 추자깃해면은 M. sulgata와 성장형태와 미소골편의 크기가 매우 유사하지만, 추자깃해면은 두 종류의 준아령침상체를 갖는 대신 M. sulgata는 단지 한 종류를 갖는다.
대칭익형 단면을 가지는 모형 깃 끝와류의 후류유동구조의 전개과정을 관찰하기 위하여 2차원 LDV 시스템을 이용하여 끝와류의 회전성분과 축성분을 상평균 기법으로 측정하였다. 비대칭익 로터 깃의 특징에 비하여 대칭익 로터깃의 끝와류는 $27^{\circ}$ 부근까지 성장 과정이 진행되어 다소 늦게 형성되었으며 그 이후부터 상대적으로 완만하게 확산모드가 진행되었다. 회전성분은 실험이 진행된 $360^{\circ}$ 까지 Vatistas의 n=2모델에 우수한 접근성을 보이면서 자기상사성을 갖는 것으로 관찰되었고 축방향성분은 비대칭익에 비하여 훨씬 강한 세기로 나타나면서 정규분포 성향을 나타내었다. 이들의 결과들은 대칭익의 경우 로터의 추력 발생면에서 끝단손실이 상대적으로 큰 것으로 확인이 되었다.
단령은 둥근 깃이라는 뜻으로 군신(君臣)이 착용한 관복명의 의미를 가지고 있다. 단령은 검박(儉朴)하고 활동적인 옷의 형태로 AD 1세기 경 서아시아 일대의 기마 유목민족에게 발생되었고 중국에서는 호복(胡服)이라고 불렀으며 4 세기 초부터 17세기까지 군신(君臣)의 관복으로부터 일반인의 생활복에 이르기까지 여러 계층에서 착용되었다. 우리나라에서는 신라 28대 진덕여왕 2년(AD 648년)에 김춘추가 당(唐)나라 태종에게 단령을 하사 받음으로 착용하기 시작하였고 고려시대 조선시대에는 주로 관복(官服)으로 계속 착용하였고 현재에는 혼례 예복으로 착용하고 있다. 이와 같이 오랜 기간 동안 착용되어 온 단령은 봉재와 구성면에서 깃의 너비나 형태 앞 뒤 길이 차이 소매의 너비무의 변화 등 구성과 여러가지 면에서 변화를 거쳐 왔다. 단령의 구조는 깃이 둥근 형태에 옆 목점에서 매듭단추나 끈으로 여미며 길이가 길다. 따라서 15-16세기의 전단후장형 단령과 현재 혼례시 신랑 예복으로 착용되는 후기의 단령을 비교하여 구성의 차이점을 알아보도록 한다.
An analytical procedure on the base of the substructure synthesis and assumed modes method is developed to investigate the flexibility effect of bladed disk assembly on vibrational modes of flexible rotor system. In modeling the system, Coriolis forces, gyroscopic moments, and centrifugal stiffening effects are taken into account. The coupled vibrations between the shaft and bladed disk are then extensively investigated through the numerical simulation of simplified models, with varying the shaft rotational speed and the prewist and stagger angles of the blade. It is found that the Coriolis and inertia forces and the inertia torque, which are induced by the one nodal diameter modes of the bladed disk and vary depending upon the stagger and prewist angles, lead to the coupled motions of the shaft and the bladed disk.
탈황설비 배관내 연소가스의 삼차원 유동장에 대한 전산해석을 수행하였다. 복잡한 형상으로 주어진 배관내의 유동장 특성을 관찰하고 압력손실을 계산하였다. 특히 안개깃의 설치유무에 따른 유동장 특성 변화 및 압력손실 감소효과를 집중적으로 고찰하였다. 안내깃의 설치에 따라 유량배분이 적절하게 되고 압력손실이 현저하게 줄어듬을 알 수 있었다. 배관에서의 압력손실을 계산하여 배관설계 및 송풍기 용량 산정의 적절성을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 구심터어빈의 설계시 많이 사용되고 있는 NASA의 안내깃 및 회 전익 손실모델들을 이용하여 PR과 K를 실험에 의존하지 않고 구하는 방법을 제시하고 자 한다. 그리고 이 방법을 가변 안내깃이 존재하거나 없는 가상의 구심터빈에 대하 여 탈설계 성능해석을 하여, 본 방법이 기존에 알려진 실험 현상과 유사한 경향을 보 이는지를 알아보기로 한다. 또한 안내깃이 있는 경우에 대하여 기존의 알려진 탈설 계 성능 예측용 프로그램과의 비교를 통하여 본 연구의 해석방법을 간접적으로 검증하 기로 한다.
이젝터-디퓨져 시스템은 두 유동 사이의 순수전단운동을 통해 저압의 2차유동을 동반하여 고압의 주된 유동을 만들어 낸다. 일반적으로, 이젝터-디퓨져 시스템에서 유동장은 난류 혼합, 압축 효과로 인해 매우 복잡하게 되며, 저효율의 큰 문제점을 가지고 있다. 현재까지 이젝터 시스템의 성능을 향상시키기 위한 많은 연구가 수행 되어 왔지만 만족스럽지 않은 실정이다. 본 연구에서는 이젝터 시스템의 성능향상을 위해 2차유동의 입구에 혼합 안내깃을 설치하였으며, CFD는 이젝터-디퓨져 시스템의 초음속 내부 유동을 모사하여 수행하였다. 얻어진 결과는 기존의 실험결과를 입증하였으며, 본 논문에서 혼합 안내깃 효과를 전압 손실, 유인비 및 압력회복에 대해서 논의되었다.
제주도 서귀포시 동홍동에서 자라는 것으로 확인된 큰별고사리[Cyclosorus penangianus (Hook.) Copel.]와 제주도 안덕면 광평리 오름 일대에서 발견된 오름깃고사리[Pteris fauriei Hieron.]를 채집하여 국내 미기록종으로 보고하였다. 큰별고사리는 국내에 분포하는 별고사리[C. acuminatus (Houtt.) Nakai], 검은별고사리[C. interruptus (Willd.) H.Ito], 탐라별고사리[C. dentatus (Forssk.) Ching]와 달리 포막이 전혀 없으며, 각 맥과 열편의 만입부에서 유합하는 맥의 수가 4개 이상으로 속내 다른 분류군과 뚜렷하게 구별된다. 오름깃고사리는 봉의꼬리속 다른 분류군과 달리 최종열편이 전연이고, 맥이 가장자리에 닿으며, 엽병 인편의 가장자리가 막질성인 점으로 뚜렷이 구별된다. 미기록 두 분류군에 대해 형질을 기재하고 사진 및 근연 분류군 간의 차이를 검색표로 제시하였다.
반동도에 따른 증기터빈의 설계 및 성능 해석을 컴퓨터 시뮬레이션으로 수행하였다. 깃 각도와 출구면적, 노즐면적과 같은 설계변수들과 터빈동력, 선도효율, 축방향 추력과 같은 성능변수들을 반동도에 따라 나타내었다. 추가적인 설계 및 성능변수에 대한 정보를 제공하기 위하여, 깃 각도와 터빈동력, 선도효율, 축방향 추력과 같은 주된 설계 및 성능변수들을 유동계수(주속도에 대한 축방향속도)의 함수로 제시하였다. 터빈동력, 선도효율을 최대로 하는 반동도 및 유동계수가 존재함이 밝혀졌으며, 반동도가 증가함에 따라 동익의 깃 형상은 대칭형으로부터 많이 벗어남을 보여주었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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