• 한국항공우주학회지
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• 제30권8호
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• pp.37-45
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• 2002

본 연구에서는 이차원에서 비정상 비점성 유동해석을 위한 비정렬 동적 편자 기법을 개발하였다. 유동해석 기법은 시간에 대해 2차의 정확도를 갖는 내재적인 시간적분법을 사용하였으며, 격자중심의 유한 체적법과 Roe의 풍상차분법을 이용하여 공간에 대한 차분화를 하였다. 시간과 공간에 대한 정확도를 증가시키기 위해서는 해에 따라 원하는 위치에 격자점들을 임의로 추가할 수 있는 비정상 동적 적응격자 기법을 사용하였다. 이를 이용하여 이차원의 2자유도를 갖는 스프링 에어포일 시스템의 와류와의 간섭현상에 따른 공탄성적 변위를 예측하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제11권4호
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• pp.130-140
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• 1997

원형주상체 주위의 유동을 규명하기 위해 회류수조에서 원주방향으로 24개의 위치에 대하여 압력을 계측하였으며, laser sheet을 이용하여 유동을 가시화 하였다. Reynolds수가 4800에서 40000인 범위에 대하여 실험을 수행하였다. 또한, 원형단면체 주위의 비정상 층류유동에 대한 Navier-Stokes방정식의 해를 구하는 수치해석기법을 개발하였다. 효과적인 격자배치를 위하여 H와 O-type의 중첩격자를 사용하였고, 이산화 방법으로는 정규격자시스템에서 유한차분법을 적용하였다. 실험과 수치해석결과에서 뚜렷한 와류박리현상을 볼 수 있었으며, 압력계수 (C$_{p}$ ), 항력계수(C$_{D}$), 스트로얼수(St)를 정량적으로 비교하였을 때, 비교적 잘 일치하는 것을 확인하였다.다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권3호
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• pp.14-21
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• 2006

직사각형 평판날개의 날개짓과 비틀림 운동을 해석하기 위하여 비정상 와류격자법(VLM)을 이용하였다. 단순 상하 및 피칭 운동하는 날개에 대한 해석결과를 실험 및 다른 수치해석 결과들과 비교하여 복잡한 날개짓 비행을 모사하는데 본 방법을 사용할 수 있음을 보였다. 날개짓 각 진폭이 $20^{\circ}$인 경우에 여러 가지 비틀림 각과 무차원 주파수 변화에 대하여 직사각형 평판 날개의 양력, 추력 및 추진효율을 계산하였다. 계산 결과를 분석하여 주기적으로 변하는 비틀림이 날개짓 날개의 공력 특성에 미치는 영향을 살펴보았다.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-7
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• 2013

본 연구에서는 개발된 선미부에 수직날개를 부착한 선박의 조파저항성능을 예측할 수 있는 수치해석기법의 검증에 관한 것이다. 수치해석기법은 비점성 유동장 해석기법인 랜킨소오스 패널법과 와류격자법을 사용하여 개발하였으며, 자유수면 경계조건의 비선형성은 반복해법을 사용하여 만족시켰고, 선박의 트림과 침하량을 구하는 알고리즘을 포함하고 있다. 수치해석을 위한 선체표면의 패널을 생성하기 위하여 패널절단법을 사용하였다. 4000TEU 컨테이너 운반선을 대상 선박으로 하여 선미부 6개소의 서로 다른 위치에 수직날개를 부착하여 수치해석을 수행하였으며, 수치해석기법의 타당성을 검증하기 위하여 상용 점성 유동장 해석 프로그램인 FLUENT를 사용하여 선체 주위의 점성 유동장을 계산하였고, 모형시험을 수행하여 얻은 실험 결과를 수치해석 결과와 서로 비교하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제14권2호
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• pp.36-43
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• 2000

In this paper a Vortex Lattice Method is used to predict the performances of a contra-Rotating Propeller. Greeley and Kerwin's(1982) wake model is adopted instead of the exact trailing vortex geometry. The interaction of the two propellers is treated by the sense that the induction of one propeller upon the other propeller is averaged in the circumferential direction . Two single propellers (DTRC 4119 & DTRC 4842) are chosen and compared with the experimental and other numerical results published. Then the computational results for three CRP's (4-0-4 CRP(DTRC 3686+DTRC 3687A) 4-0-5 CRP(DTRC 3686+DTRC 3849) & DTRC CRT(DTRC 5067+DTRC 5068) are compared with the experimental and numerical results published. The interaction of both propellers by the change of inflow velocity and circulation of each propeller is investigated.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제2회(2013년)
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• pp.354-359
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• 2013

일반적으로 건축물의 설계시 풍동 실험을 통한 풍환경의 평가를 수행하고 있으며, 이는 환경 영향 평가법에서 정한 건축 사업 시행 시 수반되어야 할 자연환경, 생활환경 그리고 사회경제환경의 영향 평가의 일환으로 실시되고 있다. 그러나, 풍동 실험의 경우 여러 가지 현실적 제약조건으로 설계와 실험의 피드백 (Feedback)이 원활하지 못하며, 특히 대상 건축물이 공장과 같이 대기 오염원이 되는 경우 실험은 더욱 어려운 형편이다. 이에 대한 보완책으로 전산 유체 역학을 이용한 건축물의 풍압 해석에 의한 풍하중 추정이나 인접 지형-지물의 영향을 고려한 건축물 주위의 풍환경 평가가 있다. 전산 모사에 의해 풍동 실험의 미비점을 보완하고, 보다 상세한 정보를 확보함으로써 건축물의 구조적 안전성의 증대와 환경 피해 감소를 기할 수 있다. 그러나 복잡한 지형-지물이나 건축물 주위의 풍환경에 대한 전산 모사는 주로 두 가지의 기술적 어려움을 수반하게 되다. 그 중 하나는 고정 경계면을 이루는 형상의 복잡성으로 인해 기존에 많이 이용하고 있는 Body-fitted 격자계를 이용하는 경우, 격자 생성 과정이 매우 복잡하고 어려울 뿐 만 아니라 생성된 격자가 주로 비정렬 (unstructured) 특성을 갖게 되어 수치해석 과정의 효율을 저하시키는 요인이 되며, 격자의 형상도 수치해석의 수렴성을 저하시키는 예가 많다. 다른 어려움으로 풍환경은 전형적인 난류 유동장으로서 난류의 전산 해석은 아직도 해결하지 못한 부분이 많다는 점이다. 이에 본 논문에서는 복잡한 지형-지물이나 건축물의 풍하중과 풍환경의 전산 모사 기술 확보를 위하여 수행중인 연구의 일환으로 물체 형상의 기하학적 복잡성의 극복을 위한 가상경계법 (Immersed Boundary Method)과 난류 유동장의 물리적 엄밀성을 높이기 위한 다와동 모사 (Large Eddy Simulation)을 이용한 물체 형상과 무관한 유동장 해석 기술 개발에 대하여 다루고자 한다. 먼저 최근에 유동 해석에 이용되는 방법인 가상경계법(IBM)은 물체를 포함한 전체 전산 영역을 직교 좌표계에 의해 이산화하고, 유동장내 존재하는 물체의 표면에서의 점착 조건을 만족시키기 위하여 지배 방정식에 적절한 외력을 추가로 고려하는 방법이다. 본 연구에서는 가상경계법을 이용하여 경계층에 위치한 건물 형상의 각진 물체 주위 사이에 형성되는 공동 내부의 비정상 유속 및 압력에 대한 전산 해석을 수행하고, 풍상측 전면에 형성되는 경계층에 의한 영향을 분석하였다.

• 한국음향학회지
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• 제40권4호
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• pp.261-269
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• 2021

공동 유동과 이로 인한 소음에 관한 대부분의 기존 연구들은 효율성이라는 장점 때문에 비압축성 가정의 검증 없이 비압축성 Reynolds averaged Navier-Stokes 방정식에 기반한 수치 해석 방법을 사용하고 있다. 하지만 지금까지 비압축성 가정이 공동 유동과 소음의 예측에 미치는 영향에 대한 연구가 전무한 실정이다. 본 연구에서는 날개 끝 와류공동 유동과 소음에 대한 유체의 압축성 영향을 고찰하기 위하여 날개 끝 와류 공동을 대상으로 비압축성 기반의 해석과 압축성 기반의 해석을 모두 수행하고, Ffowcs Williams and Hawkings(FW-H) 음향상사법을 적용하여 공동 소음을 예측하고 비교하였다. 상류 방향의 유동 영향을 고려하기 위하여, 스큐각이 17°인 수중 추진기를 장착한 DARPA Suboff 잠수함 몸체를 고려하였다. 해석 영역은 실험결과와의 비교를 위하여 선박해양플랜트연구소에서 보유하고 있는 대형 캐비테이션 터널의 시험부와 동일하게 설정하였다. 날개 끝 와류 공동을 정확하게 예측하기 위하여 고정확도의 비정상 상태 지연박리와류모사 해석방법을 적응형 격자 기법과 연계하여 사용하였다. 압축성 유동 해석기법을 이용하여 예측한 음향 스펙트럼이 실험결과와 더 일치하는 결과를 확인하였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제14권2호
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• pp.39-44
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• 2006

The unsteady vortex lattice method is used to model lead-lag in flapping motions of a rectangular flat plate wing. The results for plunging and pitching motions were compared with the limited experimental results available and other numerical methods. They show that the method is capable of simulating many of the features of complex flapping flight. The lift, thrust and propulsive efficiency of a rectangular flat plate wing have been calculated for various lead-lag motion and reduced frequency with an amplitude of flapping angle(20o). To describe a motion profile of wing tip such as elliptic, line and circle, the phase difference of flapping and lead-lag motion was changed. And the effects of the motion profile on the aerodynamic characteristics of the flapping wing are discussed by examination of their trends.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권1호
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• pp.18-26
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• 2007

날개들이 편대를 이루면서 비행하는 경우의 정상상태 공력특성에 대하여 와류격자법을 이용하여 해석하였다. 2개의 날개가 편대 비행 상태에 있을 때, 선도 날개에 의하여 후방 날개의 부분 양력계수가 높아짐을 알 수 있었다. 3개 이상의 날개를 일렬 및 V자편대 배치하여 양항비에 대하여 해석하였는데, 날개가 편대의 후방에 위치할수록 커지고, 가로 간격이 벌어질수록 작아짐을 알 수 있었다. 가로세로비가 증가할수록 전방 날개와 후방 날개의 양항비 차이가 커짐을 알 수 있었다. 후방 날개의 높이를 변화시켰을 경우, 같은 높이에서 최대 양항비를 나타내었다. 3개, 9개, 15개의 날개를 편대 비행했을 경우 날개 수가 많아질수록 편대 비행의 이득이 증가함을 알 수 있었다.

• 한국항공운항학회지
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• 제30권4호
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• pp.57-64
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• 2022

A study on propllers for unmaned aerial vehicles is conducted using the open softwares. Since the shape of the propeller is closely related to the thurst characteristics of the propulsion system, adopting an appropriate propeller will significantly reflect stable aerodynamic performances. In this study, propellers for unmanned aerial vehicles were modeled by using OpenVSP and Propel for comparison, the thrust characteristics according to the number of blades and the diameter of the propeller were analyzed. In addition, the tendency of thrust characteristics according to various propeller pitch angles was confirmed. Based on the analysis results of this study, the applicability of the propeller shape to the design of the unmanned aerial vehicle was confirmed. It is shownthat the analysis results of this study can be utilized when modeling the propeller shape in research such as a conceptual design of unmanned aerial vehicle. In this case, it should be noted that OpenVSP does not involve the viscous effect of air.