Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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제35권10호
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pp.899-904
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2007
During the conceptual design phase of fighter class aircraft, the high speed wind tunnel test with 1/20 scale wing-body-tail model has been conducted to investigate the effects of leading edge flap deflection on the supersonic cruise performance of the aircraft. To select the proper leading edge flap deflection for the wind tunnel test, the aerodynamic characteristics due to various leading edge flap deflections have been analyzed by using corrected supersonic panel method. Based on the results obtained from the experimental and numerical approaches, the effects of leading edge flap deflection have shown to be useful to enhance the supersonic cruise performance of fighter class aircraft.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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pp.391-394
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2011
In this paper, the shock angle and effect had been compared with numerical data within supersonic area at an forebody such as missiles or an aircraft. By using supersonic wind tunnel in Seoul National University, The shock position and magnitude were measured in the model of cone shape according to mach number. The experiment had been conducted at mach number 2.0, 3.0, and 3.8. As a result, the shock position and magnitude are different from flow velocity, AOA, and AOS in some cases blockage effect had occurred.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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한국소음진동공학회 2010년도 추계학술대회 논문집
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pp.308-308
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2010
본 논문에서는 판토그라프의 공력소음 발생 특성을 규명하기 위하여 단순 모델을 이용하여 그 특성을 분석하였다. 단순 모델은 실제 팬헤드의 사이즈를 고려하여 선정하였고, 이를 통해 음압 해석 알고리즘을 구축하고 소음 발생 메커니즘을 분석하였다. 단순 모델을 선정하여 이를 Lattice Boltzmann Method 를 기반으로 한 전산 유체 해석을 통한 결과를 이용하여 음압 레벨과 음압의 방사형태를 계산하고, 풍동 실험을 통해 이를 검증한다. 풍동 실험에서는 단순 모델을 제작하여 100 km/h 의 속도 환경에서 항력, 양력과 소음을 측정하였다. 단면의 형상에 따른 변화 추이를 검토하였으며 해석결과를 단일 수치로도 정량화하여 제시한다. 최종적으로 정립된 알고리즘을 기반으로 팬헤드의 3 차원 모델을 시뮬레이션 한 결과를 제시한다.
The vortex convection and induced flow field behind the KARI 3m x 4m LSWT gust generator was computed by using Computational Fluid Dynamics. For the accurate simulation of vortex convection, inviscid, laminar, Spalart-Allmars k-e and k-w turbulence models were tested with the NAL gust generator configuration and Spalart-Allmaras turbulence model was selected for the prediction of induced flow field behind the KARI LSWT gust generator. The wind tunnel test was also carried out at KARI LSWT and the results were compared with CFD prediction.
Preliminary design of a ground plate, a device installed close to the aircraft model for wind tunnel test to simulate the ground effect, was performed by a numerical simulation. A two-dimensional numerical study was performed initially to decide the optimal leading edge and flap configurations. Then, three-dimensional studies were conducted to decide the optimal flap deflection angle for pressure distribution reduction since the plate and the plate supporting system generate static pressure difference between the upper and lower flow regions. Three-dimensional simulation additionally studied the effect of the clearance between the plate and the wind tunnel side wall. For the efficiency of computation, half model was simulated and a symmetric boundary condition was applied on the center plane. Based on the preliminary design, a ground plate was designed, manufactured and tested at the Korea Aerospace Research Institute(KARI) wind tunnel. The measured pressure differences versus flap deflection angle agreed well with the predicted results.
초음속 유동하에서 측추력기 주위의 유동 현상을 실험 및 수치해석을 이용하여 해석하였다. 실험은 버지니아공대의 초음속 풍동과 건국대의 초음속 풍동을 사용하였으며 계산 코드는 Aerosoft 사의 GASP(ver.4.0)과 건국대의 AADL3D를 사용하였다. 실험결과는 Schlieren, Shadow graph 등의 가시화 장치와 압력 센서와 PSP(Pressure Sensitive Paint)를 이용하여 유동장 특성과 압력분포를 구하여 실제 작용되는 힘과 모멘트를 구하였다. 실험조건은 자유류의 흐름이 마하수 4 이고 측추력기와 자유류의 압력비가 532 이었다. 성능향상 방안으로 측추력기 후방에 램프를 설치하는 것을 제안하였으며 이에 대한 실험을 수행하여 수직력에 대한 변화는 없지만 피칭다운 모멘트가 약 $70\%$ 감소함을 보여주어 실제로 성능이 향상되었음을 입증하였다. 또한 측추력기의 성능에 영향을 주는 여러 가지 인자들에 대한 가시화실험을 수행하여 그 이해를 돕고자 하였으며, 현재 건국대에서 보유하고 있는 고속유동 관련 실험장치의 소개와 이를 이용한 연구들을 소개하므로써 압축성 유동장 연구에 이러한 실험장치의 필요성에 대한 이해를 구하고자 한다.
Numerical simulations were carried out to analyze the flow characteristics of the wind tunnel. Flow field characteristics with velocity uniformity at the test sections are largely affected by inlet conditions of air flow rate and temperature. Axial average velocity of the flow field inside the test area was almost linearly decreased by 0.026% each 1m. The uniformity distributions of axial velocity showed the highest reduction rate of about 24% between nozzle outlets 1 ~ 2m. In addition, average velocity and the uniformity are increased with air temperature in the wind tunnel due to density variation. The results of this paper are expected to be useful for the basic design of wind tunnel and to be used for efficient design.
Kim, Jin-Ho;Yi, Jun-Sok;Ko, Soon-Heum;Ahn, Jae-Wan;Kim, Chong-Am;Kim, Yoon-Hee;Cho, Kum-Won
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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제36권5호
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pp.428-437
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2008
e-AIRS, an abbreviation of ‘e-Aerospace Integrated Research System’, is a virtual organization designed to support the aerospace engineering processes in the e-Science environment. As the first step toward a virtual aerospace engineering organization, the e-AIRS intends to give a full support to aerodynamic research processes. Currently, the e-AIRS can handle both the computational and experimental aerodynamic researches on the e-Science infrastructure. In detail, users can conduct the full CFD(Computational Fluid Dynamics) research processes, request wind tunnel experiments, perform the comparative analysis between computational and experimental resultants and finally collaborate with other researchers using the web portal. The current paper will describe those functions and the internal architecture of the e-AIRS system.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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제35권3호
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pp.177-182
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2007
The effects of three fuselage head shapes and nonplanar ground surface on the aerodynamic characteristics of FAST fuselages are investigated using a boundary element method. Wind tunnel test is also performed to validate the present method and to identify the wall effect on the frictional drag which cannot be analyzed using the present method. It is found that the channel has an effect of increasing the lift of those investigated fuselages. The optimal head shape depends on the design conditions of the FAST and its guideway channel. Comparing the calculated induced drag with the measured total drag, it can be concluded that the profile drag is independent of the ground height. Thus, the present numerical method can be applied to the conceptual design of the high-speed ground transporters if only the profile drag of the vehicle in free flight is assumed to be known.
컴퓨터 성능과 전산유체역학 분야는 지속적으로 발전하고 있으므로 이에 따라 유체의 유동장은 더욱 정확하고 상세히 묘사할 수 있게 될 것이며, 더불어 ALE유한요소법 등과 같은 유체-구조 상호작용해석 기법이 발전해 나갈 것이다. 따라서, 현재 수행되고 있는 풍동실험은 다양한 모형제작으로 인한 비용문제와 완성된 모형의 정밀도 문제, 각 모형에 대한 반복적인 실험과정 등 적절한 설계형상을 선택하는 과정에서 효율성이 낮은 경우가 많으므로 수치해석에 의한 내풍안정성 평가과정을 병행함으로써 실험의 효율성이 낮은 부분을 보완, 최소화할 수 있을 것이다. 특히 적은 비용 및 시간내에 개략적인 내풍안정성 파악이 요구되는 개념설계 및 초기설계단계에 근사적인 내풍안정성 검토 기술로서 결과적으로 활용될 수 있을 것이다. 또한 수치해석기법의 가장 큰 장애요인었던 유체 유동장의 모사정도가 향상됨에 따라 수치해석에 의한 장대구조물의 내풍안정성해석은 앞으로 상당한 발전이 있을 것으로 전망된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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