• 제목/요약/키워드: 로터 끝단 와류

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NACA0015익형을 가지는 로터 깃 끝와류의 후류유동구조 (Wake Structure of Tip Vortex Generated by a Model Rotor Blade of NACA0015 Airfoil Section)

  • 손용준;김정현;한용운
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.210-217
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    • 2011
  • 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.

중첩격자를 이용한 제자리비행 로터 해석 코드의 수치특성 (Verification of Hovering Rotor Analysis Code Using Overlapped Grid)

  • 김지웅;박수형;유영훈;김유진;권장혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권8호
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    • pp.719-727
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    • 2008
  • 중첩격자를 이용한 3차원 압축성 Navier-Stokes 코드를 사용하여 정지비행 로터 주위의 유동장을 해석하였다. 후류격자의 간격, 수치기법의 정확도, 난류 모델 등에 따른 유동코드의 수치특성을 확인하였다. 두 가지 형태의 중첩격자 시스템을 사용하여 계산을 수행하였다. 공력 및 끝단 와류의 거동을 Caradonna 등의 실험과 비교하였다. 표면 압력분포 및 끝단 와류의 거동은 실험값과 잘 일치하였다. 적용한 수치해석 기법에 따라 압력분포는 거의 변화가 없는 반면, 후류의 거동은 상당히 큰 편차를 보였다. 자동화된 Cut-paste 알고리즘을 사용한 Chimera 기법을 사용했을 때의 결과는 예상과 달리 기존의 Chimera 기법을 사용하였을 때보다 더 약한 와류 강도를 보였다.

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
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    • 제33권1호
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    • pp.1-10
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    • 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.

비정렬 적응 격자계를 이용한 비정상 로터-동체 공력 상호작용 모사 (Simulation of Unsteady Rotor-Fuselage Aerodynamic Interaction Using Unstructured Adaptive Meshes)

  • 남화진;박영민;권오준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.11-21
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    • 2005
  • 3차원 비정렬 격자를 이용한 로터-동체 공력 상호작용에 대한 수치적 해석을 수행하였다. 로터와 동체간의 상대적인 운동을 모사하기 위하여 해석 유동장을 회전하는 부분과 정지된 부분으로 나누어 계산하였다. 블레이드 끝단에서 생성되는 끝단 와류를 포착하기 위하여 준 비정상 적응 격자 기법을 도입하였다. 또한 낮은 속도로 전진 비행하는 헬리콥터 해석을 위해서 저 마하수 예조건화 기법을 적용하였다. 로터-동체 공력 간섭현상에 대한 검증을 위해 Georgia Tech 형상과 NASA에서 실험한 ROBIN 형상에 대한 실험 결과와 비교하여 본 연구 해석 기법이 타당함을 보였다.

로터 끝 슬롯의 공기역학적 효과에 대한 실험 연구 (Experimental study on the aerodynamic effects of slots at a rotor tip)

  • 신이수;이승철;김주하
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.39-48
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    • 2023
  • In this study, we investigate the effects of slots installed on the tip of a rotor blade on aerodynamic characteristics. The slots weaken the strength and spatial coherence of the tip vortex at early vortex age and accelerate the dissipation of the generated tip vortex. Accordingly, the turbulence intensity of the rotor wake is reduced at both near and far wake, which leads to a reduction in broadband noise. Tonal noise is also reduced by mitigation of tip vortices, but tonal noise reduction is limited to a narrower range of azimuths than broadband noise due to the extinction of tip vortices. In addition, slots reduce both mean thrust and thrust fluctuations. Reduction in thrust fluctuations leads to a reduction in blade loading noise, resulting in a reduction in tonal noise.

한국형 기동헬기 블레이드의 제자리 비행 공력 해석 (Aerodynamic Calculations in Hover of KUH Rotor Blade)

  • 강희정;김승호;정문승;이희동;권오준
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.25-28
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    • 2008
  • An aerodynamic calculation in hover of KUH main rotor blade is performed using a three-dimensional unstructured hybrid mesh viscous flow solver. The flow solver utilizes a vertex-centered finite-volume scheme that is based on the Roe's flux-difference splitting with an implicit Jacobi/Gauss-Seidel time integration. The eddy viscosity are estimated by the Spalart-Allmaras one-equation turbulence model. A solution-adaptive mesh refinement technique is used for efficient capturing of the tip vortex. Calculations are performed at several operating conditions with varying collective pitch setting for KUH main rotor blade in hover. Good agreements are obtained between the present and other results using HOST and CAMRAD II in overall rotor performance. It is demonstrated that the present vertex-centered flow solver is an efficient and accurate tool for the assessment of rotor performance in hover.

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전진비행하는 UH-60A 헬리콥터 전기체 형상에 대한 유동 해석 (Numerical Flow Simulation of a UH-60A Full Rotorcraft Configuration in Forward Flight)

  • 이희동;권오준;강희정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.519-529
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    • 2010
  • 본 연구에서는 주로터, 동체, 그리고 꼬리로터를 포함한 UH-60A 전기체 형상에 대한 비정상 유동 해석을 수행하였다. 개발된 로터해석용 유동 해석코드를 이용하여 고속 전진 비행 및 저속 전진비행 조건에 대한 해석을 수행하였으며, 해석코드의 검증을 위해 주로터에서의 비정상 공력 하중을 비행시험 및 타 연구자들의 해석 결과와 비교하였다. 주로터만 존재하는 형상, 주로터와 동체만 존재하는 형상, 그리고 꼬리로터만 존재하는 형상에 대한 해석 결과를 전기체 형상에 대한 해석 결과와 비교함으로써 헬리콥터 각 컴포넌트 간의 공기력 간섭현상을 분석하였다. 동체는 주로터에서 발생하는 내리흐름 분포를 변화시킴으로써 주로터의 수직력 분포를 변화시키는 요인이 됨을 확인하였으며, 주로터 끝단으로부터 발생한 와류와 꼬리로터 블레이드가 충돌함에 따라 강한 간섭현상이 발생함을 확인하였다