• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제16권3호
• /
• pp.111-117
• /
• 2008

The aim of this paper was to investigate the fluid dynamic behavior of the automotive closed type water pump with balance hole in order to evaluate and justify its overall hydraulic performance and, in particular to analyze the effects of the balance hole on the reduction of hydraulic flow force of it. The analysis has been peformed by applying the commercial computational fluid dynamics (CFD) code, Fluent, to the solution of the 3-D turbulent flow fields of automotive closed type water pump. The reliability of the employed analysis was demonstrated by the comparison between numerical result and experimental data. Although, hydraulic head of the closed type water pump with 3mm diameter of balance hole decreased by 1.1%, axial flow force was effectively reduced by 13.3%, comparison of it with no hole at design point.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제20권3호
• /
• pp.83-87
• /
• 2012

Computational Fluid Dynamics (CFD) method has been used to investigate the axial force of automotive water pump. As the excessive axial force can make some unexpected problems like impeller interference and coolant leakage we have focused on finding the cause of axial force and its reduction in this paper. First, we have tested the closed type water pump with and without balance hole by the calculation methods. By examining the pressure contour around the impeller, we have found that the axial force arises not only from the pressure difference around shroud but also from the pressure difference around hub. So we have tested two impellers - one is normal open type impeller and the other is open type impeller with modified hub. The results show that the axial force reduction is about 150~200N for normal one and 700N@3000RPM for modified impeller. And the hydraulic efficiency which is important in aspect of engine fuel efficiency is reduced about 6.5% for normal one but increased 4%@3000RPM for modified impeller.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제47권2호
• /
• pp.81-89
• /
• 2019

본 연구는 쿼드 틸트 프로펠러(Quad Tilt Propeller)형상의 탠덤날개 항공기의 전진비행 조건을 풍동실험하여 전방 날개 및 프로펠러가 후방날개에 작용하는 공력 간섭효과를 분석하였다. 6축 밸런스시스템을 이용해 전기체의 힘을 측정하였고 날개뿌리에 부착된 스트레인게이지를 이용하여 각 날개의 굽힘모멘트를 측정하였다. 12홀 프로브를 이용해 날개 및 프로펠러 후류의 유동장을 측정하였으며, 털실과 스모크를 이용한 유동가시화 실험을 통해 유동 특징을 정성적으로 확인하였다. 요소별 공력간섭 현상을 측정하기 위해 프로펠러 부착 조합을 바꿔가며 전방날개와 프로펠러가 후방날개에 작용하는 영향을 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제46권9호
• /
• pp.712-722
• /
• 2018

본 논문에서는 곤충 모방 날갯짓 비행체의 가장 중요한 설계 변수 중 하나인 날개에 대한 파라메트릭 연구에 대해 서술하였다. 추력, 피칭모멘트, 소비전력, 추력 대 전력비의 비교 및 분석을 통해 날개 형상에 대한 실험적 연구를 진행하였다. 힘과 모멘트는 2축 밸런스를 이용하여 측정되었으며 날갯짓 주파수는 홀센서를 이용하여 측정되었다. 날개 형태는 겹 날개 형태를 채택하였으며 이를 통해 Clap and fling 효과를 구현하였다. 기준 날개 형상으로 잠자리의 날개를 선정하였고, 이를 기준으로 가로세로비 및 면적에 대한 실험을 진행하였다. 결과적으로, 가로세로비와 면적이 증가할수록 추력, 피칭모멘트, 소비전력이 증가하는 것을 확인하였다. 또한, 일정 수준 이상의 가로세로비 혹은 면적을 가지는 날개를 메커니즘에 적용하였을 때 메커니즘이 정상적으로 구동되지 않는 것을 확인하였다. 최종적으로 날개 형상 선정은 필요한 최소추력을 만족시키는 날개 중에서 추력 대 전력비를 비교함으로써 이루어졌다. 하지만 추력선과 무게중심의 불일치로 인한 모멘트의 발생으로 안정성을 확보할 수 없었다. 이에 안정성을 확보하기 위해 상단과 하단에 댐퍼를 부착한 실내 비행 시험을 통해 날개의 파라메트릭 연구 결과에 대한 간접적인 성능 검증을 수행하였다.