• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2015.03a
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• pp.627-631
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• 2015

유동 교란에 의하여 균일유동이 아닌 자유류가 항공기 날개 표면을 지나면 공력 계수들이 균일 자유류 유동과는 달라진다. 예를 들어, 항공기들의 편대 비행에서 앞의 항공기가 생성한 후류가 뒷 항공기에 영향을 주고, 두 개의 주익을 가지는 Tandem Wing 항공기의 경우 첫 번째 주익에서 발생된 후류가 두 번째 주익의 공력에 영향을 미친다. 본 연구는 NACA0012 익형의 앞쪽에 또 다른 익형을 배치하여 앞 쪽의 익형에서 발생한 후류가 뒤의 익형에 미치는 영향을 익형 사이의 거리에 따라 분석하였다. 앞쪽의 익형에서 발생한 압력계수와 뒤쪽에서 발생한 압력계수의 비교를 통해 후류의 효과가 어떤 영향을 끼치는지 확인 하였고, 두 익형 사이의 거리가 2c일 때 후류의 영향이 거의 없음을 확인 하였다.

• Aerospace Engineering and Technology
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• v.4 no.2
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• pp.36-41
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• 2005

The aerodynamic characteristics of the oscillating airfoil(NACA0012) were measured by experimental methods by using the airfoil oscillating test rig installed at KARI 1m wind tunnel. The chord of the airfoil is 0.2m and the span is 0.75m. The lift and pitching moments were calculated by integrating the surface pressure measured by strain-gage type pressure sensors. The test condition is like this : the reduced oscillating frequency(k) < 0.1, Re ~ 820,000, Mach < 0.25. The test results were compared with the reference data published by other facilities.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.59-59
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• 2017

무인 헬리콥터의 양력을 개선하기 위한 익형 설계 단계로서 두꺼운 익형(V1505A)과 얇고 처진 익형(V2008B)의 기본 두 익형의 특성을 예측하는데 있어 회전하는 블레이드의 현실적 조건을 반영한 3D 모델을 마련하고 성능을 예측하였다. Fluent를 이용한 400 mm 선형모델의 시뮬레이션에서는 V1505A 익형은 높은 받음각에서 안정적인 특성을 보인 반면 V2008B는 비교적 높은 동력효율 특성을 보였으나, 높은 받음각에서는 실속 이후 양력이 급락하는 특성을 나타낸다. 형성된 노드 수는 약 870,000개로 하였다. 시위길이 135 mm인 익형 V2008B의 형상은 ANSYS (Fluent v16.2)를 이용해 반경(길이) 1,502 (1,380) mm 의 로터 블레이드를 구성하였다. 충분하지 않은 유동장이 익형 표면에서의 유동의 영향에 영향을 주지 않도록 직경 20 m의 원방경계(far field)를 형성하였다. 사용된 매쉬의 형태는 정사면체 형태로 로터 표면으로부터의 첫 번째 두께 높이는 0.001 m이고 10개의 층으로 형성하였다. 정지 비행하는 헬리콥터의 상태를 가정하여 회전좌표계를 이용하여 정상상태의 유동을 해석하고 사용된 난류모델은 넓은 영역에서의 유동을 고려하여 Realizable $k-{\varepsilon}$ 모델을 사용하였다. 내측그립 받음각 $6{\sim}22^{\circ}$에 대하여 현실적인 회전속도를 연동하여 600~1000 rpm을 적용하였다. 반복수(iteration)는 2000으로 하여 잔차값(residual)이 충분히 수렴하도록 하였다. 전체적으로 실제 헬리콥터가 발휘하는 양력보다는 낮은 수치로 예측되었으며 모델 및 해석 조건에 대한 검토가 필요해 보인다. 양력 값은 받음각 $10^{\circ}$에서 자중(약 68 kgf)을 극복하였고 받음각 $12^{\circ}$에 유상하중 20 kgf을 발휘하며 888 N의 양력을 보였다, 이어 받음각 $22^{\circ}$에서 실속 현상이 발생하였다. 받음각이 증가함에 따라 항력 역시 증가하였으며 받음각 $12^{\circ}$에서 121 N이었고 실속에 이르며 항력은 갑자기 증가할 것으로 예측된다. 본 연구는 변이 익형 개발의 선행 단계로 기본 익형에 대한 공력특성을 CFD 시뮬레이션을 통하여 예측하였다. 예측 값은 현실적 실험방법을 통하여 검증이 되어야 하며 이후 변이익형에 대한 예측과 설계가 가능하다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2007.06a
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• pp.400-403
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• 2007

소형 풍력터빈 설계 시 고려해야 할 익형의 선택, 익형의 붙임각 및 Solidity 등이 터빈의 성능에 미치는 영향을 고찰하였다. 한 개의 익형에 대한 공력계수를 이용하여 수학적 모델링을 통하여 최적 붙임각을 예측하여 경향을 파악하였다. 받음각에 따른 익형의 공력특성을 CFD 기법으로 파악한 후 5개의 Blade를 갖는 Turbine의 성능을 익형의 붙임각에 따라 파악하여 최대 성능을 갖는 붙임각을 최종 산출하였다. 익형 선정시 받음각에 대한 양력/항력 곡선을 이동시키는 캠버 익형의 기능보다는 항력 대양력의 비(L/D) 가 최대인 익형을 선정하는 것이 더욱 중요하며, Blade수가 적을수록 Torque의 양은 증가하고 Blade가 6이상이변 효율이 급격히 감소함을 알 수 있다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2014.03a
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• pp.562-567
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• 2014

본 연구에서는 교육 및 연구를 위한 CFD 해석 프로그램인 EDISON_CFD를 이용하여 Symmetric airfoil(NACA0012)과 Cambered airfoil(NACA4412)의 뒷전 두께에 따른 공력 특성을 분석해보았다. Chord 길이의 0%, 1%, 2%, 3%, 4%에 해당하는 뒷전 두께를 가지는 Blunt trailing edge airfoil의 받음각에 따른 공력 특성을 비교 및 분석하고, 어떠한 장단점을 가지는지 확인하였다. 그 결과 Chord 길이의 1% 뒷전 두께를 가질 때를 제외하면 뒷전 두께가 두꺼워질수록 최대양력계수는 증가하였고, 양항비와 실속각은 감소하였다. 또한, 뒷전 두께가 두꺼워질수록 Symmetric airfoil에서는 받음각 $0^{\circ}$를 기준으로 양력곡선기울기가 증가하였고, Cambered airfoil에서는 전체적으로 양력계수가 증가함과 동시에 양력곡선기울기 또한 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2015.03a
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• pp.623-626
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• 2015

본 연구에서는 CFD 해석 프로그램 EDISON_CFD를 통하여 2차 세계 대전에 소련에서 제작한 복엽기 AN-2의 기체를 기본 모델로 하여 설제 기체에 사용된 TSAGI P-II-14 airfoil를 이용, 기본 모델의 상단 주익과 미익은 고정하고 하단 주 날개의 위치를 변화시켜 공력특성을 분석하였다. 익형의 평행배치의 경우 기본모델에 비해 양력은 적은 크기로 증가하나 항력이 급격히 증가하여 가장 양항비가 낮은 비효율적인 공력 해석 결과를 보였고 복염기 하단 주익의 돌출은 상단 주익의 돌출에 비해 미세한 양력 감소와 항력 증가를 보여 양항비가 감소하는 현상을 보였다. 상, 하단 주익의 상하 간격이 커질수록 양력은 중가, 항력은 감소하며 간격이 작아질수록 양력의 감소와 항력의 증가를 보였다. 본 연구 해석 결과에 따라 순항조건에서의 익형은 상,하 주익간 수직 간격을 넓게 배치하는 것이 가장 효율적으로 볼 수 있다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.33 no.5
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• pp.18-27
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• 2005

Airfoils with improved longitudinal static stability were designed for a WIG craft through aerodynamic design optimization. The response surface method is coupled with NURBS-based shape functions and Navier-Stokes flow analysis. The procedure runs in the network-distributed design framework of commercial-code based automated design capability to enhance computational efficiency and robustness.Lift maximization design maintaining similar static margin to a DHMTU airfoil successfully produced a new airfoil shape characterized by pronounced front-loading and the well-known reflexed aft-camber line. Another airfoil design of lower variation in pitching moment during take-off showed weakened front-loaded characteristics and hence decreased lift slightly. Investigations using the present design methodology on an existing optimization result based on potential flow analysis and NACA-type geometry generation demonstrated significance of carrying various geometry generations and more realistic flow analysis with optimization.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.11
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• pp.1055-1065
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• 2009

In this study, stability analysis of boundary layers on airfoils is performed by using parabolized stability equations(PSE). Boundary layer edge conditions are obtained by compressible inviscid flow calculations. Mean velocity and temperature profiles of the laminar boundary layer are obtained by solving compressible boundary layer equations in generalized curvilinear coordinates with fourth order accuracy in the wall normal direction. Laminar mean flow profiles are used as input data for PSE to investigate growth rates of disturbances and stability characteristics. For the cases of boundary layer on NACA0012 and HSNLF(1)-0213 airfoils at Mach number 0.5, growth rates with respect to disturbance frequencies and profiles of disturbance amplitude are investigated. The effect of angle of attack on stability characteristics are examined at both upper and lower surfaces. The neutral stability curves, effect of Mach number and effect of airfoil section shapes are also analyzed.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2003.05a
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• pp.5-8
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• 2003

Many flight bodies are essentially imposed in gradually accelerating and decelerating free streams during taking-off and landing processes. However, the wing aerodynamics occurring in such a stream have not yet been investigated in detail. The objective of the present study is to make clear the aerodynamic characteristics of an aerofoil placed in the accelerating and decelerating free stream conditions. A computational analysis is carried out to solve the unsteady, compressible, Navier-Stokes equations which are discretized using a fully implicit finite volume method. Computational results are employed to reveal the major characteristics of the aerodynamics over the gradually accelerating aerofoil wings.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.41 no.7
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• pp.509-515
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• 2013

In this study, the real-coded adaptive range multi-objective genetic algorithm code, which represents the global multi-objective optimization algorithm, was developed for an airfoil shape design. In order to achieve the better aerodynamic characteristics than reference airfoil at landing and cruise conditions, maximum lift coefficient and lift-to-drag ratio were chosen as object functions. Futhermore, the PARSEC method reflecting geometrical properties of airfoil was adopted to generate airfoil shapes. Finally, two airfoils, which show better aerodynamic characteristics than a reference airfoil, were chosen. As a result, maximum lift coefficient and lift-to-drag ratio were increased of 4.89% and 5.38% for first candidate airfoil and 7.13% and 4.33% for second candidate airfoil.