• 제목/요약/키워드: 비정상 공력해석

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다양한 적층각에 대한 상자형 복합재료 날개의 플러터 특성연구 (A Study of Flutter Analysis for the Composite Box Wings with Various Laminates)

  • 정용현;권혁준;김동현;이인;김천곤
    • Composites Research
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    • 제15권1호
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    • pp.1-8
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    • 2002
  • 본 연구에서는 실제 구조형상의 사각형 상자형 날개와 전투기 날개에 대하여 구조재를 표피(skin)부분은 복합재료로 대체하고, 나머지 스파(spar)와 리브(rib)는 알루미늄으로 하여 플러터 해석을 수행하였다. MS/PATRAN을 이용하여 실제 날개 구조에 근사한 3차인 유한 요소 모델이 구축되었고, MSC/NASTRAN을 이용하여 고유진동 해석이 수행되었다. 유한 요소는 멤브레인(membrane)요소, 1차원 막대(rod)요소, 전단패널(shear panel)요소를 사용하였다. 복합재료의 적층은 실제적인 적층각을 이용하여 다양하게 변화시켜 해석하였다. 아음속 영역에서 비정상 공력 해석을 위하여 주파수 영역에서의 선형 공기력 이론인 DLM코드가 적용되었고, 주파수 영역 공탄성 지배방정식의 해법으로 V-g방법 및 p-k방법이 적응되었다.

탈질 설비 내 안내 깃의 기하학적 형상에 따른 공력 성능에 대한 전산 해석적 연구 (A CFD Study on Aerodynamic Performances by Geometrical Configuration of Guide Vanes in a Denitrification Facility)

  • 이창식;김민규;안병희;정희택
    • 청정기술
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    • 제28권4호
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    • pp.316-322
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    • 2022
  • 선택적 촉매환원 시스템 내 촉매 층 입구의 흐름 패턴은 탈질 설비의 성능에 영향을 미치는 주요한 특성 중 하나이다. 암모니아 주입 그리드와 촉매 층 사이의 곡확산부에는 유동 균일성을 개선하기 위해 안내 깃이 설치된다. 본 연구에서는 대형 석탄 화력 발전소의 선택적 촉매환원 시스템을 적용 대상으로 하여 안내 깃의 기하학적 구성이 탈질 설비의 공기역학적 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 수치 해석을 수행하였다. 해석할 유동장은 암모니아 주입구의 출구부터 촉매 층 출구까지의 유동이 흐르는 전 영역을 포함한다. 3차원 정상상태, 점성 유동장을 해석하기 위해 상용 소프트웨어인 ANSYS-Fluent을 사용하여 유동 특성에 맞는 적절한 난류 모델을 적용하였다. 유동장 내부의 속도 및 압력 강하의 루트 평균 제곱을 주요 성능 매개변수로 선택했다. 현재 운용 중인 설비와 비교하여 흐름 품질을 개선하기 위해 4가지 유형의 안내 깃이 제안되었다. 해석 결과, 4번째 형상이 유동 균일성과 압력 등 관점에서 가장 좋은 공력 성능을 나타내었다.

구동장치의 동강성을 고려한 미사일 조종날개의 비선형 플러터 해석 (Nonlinear Flutter Analysis of Missile Fin considering Dynamic Stiffness of Actuator)

  • 신원호;배재성;이인;한재흥;신영석;이열화
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.54-59
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    • 2005
  • 구동기의 백래쉬와 동강성을 고려한 미사일 조종날개의 비선형 공탄성 해석이 수행되었다. 아음속 비정상 공기력 계산을 위해 DHM을 사용하였고 최소상태접근법을 사용하여 근사하였다. 비선형 플러터 해석을 위해 백래쉬는 유격으로 모델하고 기술 함수법을 사용하여 선형화하였다. 또한, 동강성은 주파수의 함수로 모터의 운동방정식으로부터 계산하였다. 선형 및 비선형 플러터 해석 결과들은 공력탄성학적 특성들이 백래쉬와 동강성에 중요한 영향을 받는다는 것을 보여준다. 비선형 플러터 해석에서 다양한 제한 주기 운동이 선형플러터 속도 이하에서 관측되었다. 또한 플러터 특성과 응답을 시간영역에서도 조사하였다.

풍력블레이드 비정상 공력하중 해석을 위한 자유후류기법 개발 및 실험적 연구 (New Free Wake Method Development for Unsteady Aerodynamic Load on HAWT Blade and Experimental Analysis)

  • 신형기;박지웅;김호건;이수갑
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.33-36
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    • 2005
  • A critical issue in the field of the rotor aerodynamics is the treatment of the wake. The wake is of primary importance in determining overall aerodynamic behavior, especially, a wind turbine blade includes the unsteady air loads problem. In this study, the wake generated by blades are depicted by a free wake model to analyse unsteady loading on blade and a new free wake model named Finite Vortex Element(FVE hereafter) is devised in order to include a wake-tower interact ion. In this new free wake model, blade-wake-tower interaction is described by cutting a vortex filament when the filament collides with a tower. This FVE model is compared with a conventional free wake model and verified by a comparison with NREL and SNU wind tunnel model. A comparison with NREL and SNU data shows validity and effectiveness of devised FVE free wake model and an efficient.

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대각 내재적 조화균형법을 이용한 헬리콥터 로터 블레이드의 비정상 공력 해석 (UNSTEADY AERODYNAMIC ANALYSIS OF HELICOPTER ROTOR BLADES USING DIAGONAL IMPLICIT HARMONIC BALANCE METHOD)

  • 임동균;최성임;박수형;권장혁
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.21-27
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    • 2011
  • In this paper, the diagonal implicit harmonic balance method is applied to analyze helicopter rotor blade flow. The periodic boundary condition for Fourier coefficients is also applied in hover and forward flight conditions. It is available enough to simulate the forward flight problem with only one rotor blade using the periodic boundary condition in the frequency domain. In order to demonstrate the present method, Caradonna & Tung's rotor blades were used and the results were compared to the time-accurate method and experimental data.

중첩 격자 기법이 적용된 대각 내재적 조화균형법을 이용한 헬리콥터 로터 블레이드의 비정상 공력 해석 (UNSTEADY AERODYNAMIC ANALYSIS OF HELICOPTER ROTOR BLADES USING DIAGONAL IMPLICIT HARMONIC BALANCE METHOD)

  • 임동균;최성임;김유진;권장혁;박수형
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.70-77
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    • 2012
  • In this paper, diagonal implicit harmonic balance method with overset grid technique is applied to analyze helicopter rotor blade flow in hover and forward flight condition. The chimera grid need interpolation time with sub-grid and background grid in moving problem such as forward flight on every time step. Present method is available enough to reduce the grid module interpolation time. In order to demonstrate present method, Caradonna & Tung's and AH-1G rotor blades are used and the results are compared to other researchers' result and experimental data.

상용 CFD코드를 이용한 횡류홴 공력소음 특성 해석 (Analysis of the aeroacoustic characteristics of cross-flow fan using commercial CFD code)

  • Jeon, Wan-Ho;Gi, Jeong-Mun
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문초록집
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    • pp.334.1-334
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    • 2002
  • In this study, a cross-flow fan system used in indoor unit of the split-type air conditioner is analyzed by computational simulation. A commercial CFD code - Fluent - is used to calculate the performance and its unsteady flow characteristics. The unsteady incompressible Wavier-Stokes equations are solved using a sliding mesh technique on the interface between rotating fan region and the outside. The acoustic pressure is calculated by using Ffowcs-Williams and Hawkings equation. (omitted)

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대각 내재적 조화균형법을 이용한 헬리콥터 로터 블레이드의 비정상 공력 해석 (Unsteady Aerodynamic Analysis of Helicopter Rotor Blades Using Diagonal Implicit Harmonic Balance Method)

  • 임동균;최성임;박수형;권장혁
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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    • pp.543-549
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    • 2011
  • In this paper, diagonal implicit harmonic balance method is applied to analyze helicopter rotor blade flow. Periodic boundary condition for Fourier coefficients is also applied in hover and forward flight condition. It is available enough to simulate the forward flight problem with only one rotor blade using the periodic boundary condition in frequency domain. In order to demonstrate present method Carodonna & Tung's rotor blades are used and the results are compared to time-accurate method and experimental data.

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가전제품 홴 공력소음 특성 및 해석 (A Characteristics and Analysis of Aeroacoustic Noise for Appliance Fans)

  • 전완호;김창준
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1140-1145
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    • 2003
  • In this paper, some dominant aeroacoustic characteristics of fans used in appliances are reviewed. The numerical attempts to analyze tile aeroacoustic noise of fans are briefly reviewed for various fans. Axial fans for refrigerator, cross flow fans fer air-conditioner, sirocco fans and turbo fans are anal: zed. The unsteady flow field, which is essential data for aeroacoustic analysis, is calculated by commercial CFD code. Acoustic pressure is calculated by Ffowcs Williams and Hawkings equation and Lowson's equation. During the analysis, dominant noise sources are identified.

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피치각 변화에 따른 헬리콥터 로터에서의 두께 및 하중소음 방사 (Thickness and Loading Noise from Helicopter Rotor at various Pitch Angles)

  • 유기완
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권10호
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    • pp.868-874
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    • 2007
  • 정지비행시의 헬리콥터 로터 모형의 블레이드의 피치각 변화가 소음방사에 미치는 영향을 수치해석을 통해 파악하였다. 공력 자료는 비정상 패널법과 경험후류 방법을 이용하여 구하였으며, $0^{\circ}$에서 $9^{\circ}$까지 등간격으로 $1.5^{\circ}$ 씩 피치각을 증가시키면서 블레이드 표면상의 공력 하중 분포를 얻어내었다. 수치해석을 통해 얻어낸 두께 소음은 피치각에 무관한 결과를 보였으나, 하중소음은 피치각이 $1.5^{\circ}$ 씩 증가할 때 마다 대략 3~4dBA정도로 소음의 세기가 증가하는 경향을 보였으며, 이정도의 증가분은 소음이 더 커졌음을 감지할 수 있는 충분한 크기라 할 수 있다. 또한 하중소음의 방향성 결과로부터 블레이드의 윗면 보다는 아랫면에서의 소음의 세기가 더 크게 나옴을 알 수 있었다.