• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2015.03a
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• pp.636-641
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• 2015

초소형 비행체는 길이 150mm, 무게 100g 이하의 비행체이다. 초소형 비행체는 그 특성상 저 레이놀즈수에서 비행하며 저 레이놀즈수에서의 공기역학적 특성은 고 레이놀즈수에서의 공기역학적 특성과 큰 차이가 있다. 이는 초소형 비행체 개발 위해 저 레이놀즈수에서의 공력특성 연구가 필요함을 의미한다. 이에 따라 본 연구에서 NACA 4digit Airfoil의 캠버크기와 캠버위치의 변화에 따른 공기역학적 특성의 변화를 확인하였다. 캠버의 위치가 앞전 또는 뒷전으로 이동함에 따라 양력계수가 상승하는 것을 확인하였으며 캠버가 뒷전으로 이동함에 따라 실속이 지연되는 것을 확인하였다. 약 4도 이하의 받음각에서 익형의 아랫변에 발생하는 박리는 고 레이놀즈수에서의 실험에서 확인되어지는 공력특성과 큰 차이를 발생시켰다. 양항비 특성이 가장 우수한 익형은 NACA5808 인 것으로 확인되었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.17 no.6
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• pp.1541-1546
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• 1993

To extend the widely used Gibson and Launder's second order closure model to the low-Reynolds-number region near a wall, modifications have been made for velocity pressure-gradient interaction and dissipation terms in the stress equations, and also for the dissipation rate equation. From the computation of fully developed plane channel flow, it is found that the results with present model agree well with the data of direct numerical simulation in the predictions of stress components. And, the computed mean velocity profile coincides with the universal velocity law.

• Journal of Aerospace System Engineering
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• v.9 no.1
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• pp.7-11
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• 2015

최근 무인기와 초소형비행체를 위한 프로펠러 연구수요가 증가하고 있다. 일반적인 프로펠러와 다른 점은 저 레이놀즈수 유동조건에서 구동된다는 점이다. 본 연구는 저 레이놀즈수 유동조건에서 비행하는 인간 동력 항공기를 위한 프로펠러 공력설계 및 성능해석에 관한 연구다. 저 레이놀즈수 유동조건에서 발생하는 공력천이현상을 고려한 3차원 공력특성 변화를 정확히 반영하지 못하는 상용 프로그램의 단점을 보완하여 프로펠러 공력설계 및 성능해석이 가능한 프로그램을 개발했다. 개발된 프로그램으로 인간 동력 항공기 설계요구조건에 충족하는 프로펠러 공력설계 및 성능해석을 수행하였다. 또한 프로펠러 회전수와 장착각도 변화에 따른 성능변화를 예측하여 비행당시 상황에 따라 비행 가능한 성능출력이 가능하도록 하였다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2016.03a
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• pp.530-536
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• 2016

본 연구에서는 EDISON_CFD의 2D_YUIBM_1 해석자를 사용하여 선인장 단면 모양 실린더의 $C_D$를 가시의 개수(N)와 가시의 깊이(D)에 따른 경향성으로 나타내었다. 저 레이놀즈 수에 대한 유동 해석을 해야 하므로 레이놀즈 수 영역은 20(steady), 40(steady), 100(Unsteady)을 사용하였다. 또한, 특징적인 효과를 보이는 몇 개의 케이스를 선별해 그 모델들에서 $C_P$와 Vorticity의 분포를 조사했으며 이를 통해 저 레이놀즈 수의 선인장 모양 실린더에서 $C_D$의 변화 원인을 규명하였다. 마지막으로, 물체의 기하학적 성질과 유체의 성질을 기반으로 저 레이놀즈 수에서 $C_D$를 최적화하는 공식을 산출하였다.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2014.03a
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• pp.521-526
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• 2014

현대에 이르러 초경량 무인 비행기에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 비행체는 저레이놀즈수 영역에서 사용되는 특성으로 인해, 경계층 내에서 박리현상과 난류영역으로의 천이 등과 같은 여러 복합적인 현상을 발생시킴으로써 비행체의 공력특성에 큰 영향을 미친다. Bumpy Airfoil은 저레이놀즈수 유동에서의 이와 같은 문제를 해결하기 위해 제안된 익형이다. 따라서 본 논문은 전산열유체해석 프로그램인 EDISON_전산열유체를 이용하여 Bumpy Airfoil 형상에 대한 공력특성을 연구하였고, 발생하는 양항비를 원 익형과 비교하였다. 비압축성 조건 내에서, 공력 성능 향상을 위한 Bumpy Airfoil의 형상 변수로 Bump 개수와 높이를 선정하여 받음각에 따른 유동장을 분석하고 양항비를 수치해석 및 고찰하였다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.33 no.1
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• pp.93-100
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• 2013

The objective of present study is to investigate the sensitivity of aerostatic force coefficients of twin box girder of Yi Sun-sin Bridge according to the Reynolds numbers. This paper presents the 1:30 scale sectional model tests conducted at high speed wind tunnel in Korea Air Force Academy. Comparison with results at low Reynolds number obtained in KOCED Wind Tunnel Center in Chonbuk National University is also provide. The Reynolds number dependency of aerodynamic force coefficients were observed at present streamlined twin box girder. The drag coefficient revealed significant decrease of nearby 23% at supercritical region. The boundary layer trip strip was found to reduce the Reynolds number dependency of aerodynamic forces by fixing the location of flow transition.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.398-402
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• 2013

NACA 계열 익형의 경우 양력 계수와 양항비는 레이놀즈수가 낮아질수록 감소하는 경향을 보이기 때문에 초소형 항공기에 적용이 어렵다. 따라서 저레이놀즈수 영역에서 높은 양항비를 가지는 익형의 개발이 필요하다. 이에 본 연구에서는 원격 조종 비행기에서 사용되고 있는 KF Airfoil이 저레이놀즈수 영역에서 효율이 좋을 것이라 기대되어 연구를 수행하였다. EDISON CFD와 Fluent를 이용하여 $3{\times}10^3{\sim}3{\times}10^6$ 레이놀즈수 범위에서 KF Airfoil의 공력계수 해석을 수행하였다. 그 결과 $8{\times}10^3{\sim}1{\times}10^5$ 레이놀즈수 영역에서 양항비가 향상되었고 $1{\times}10^4$ 영역에서는 최대 37.3% 향상된 양항비를 확인하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.42 no.2
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• pp.99-107
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• 2014

In this study, aerodynamic characteristics of Kline-Fogleman airfoils are numerically investigatied which has been widely used in remote control aircraft operating at low Reynolds numbers. The comparison of aerodynamic characteristics was conducted between NACA4415 and Kline-Fogleman airfoil based on NACA4415. ANSYS Fluent was employed with the incompressible assumption and $k-{\omega}$ SST turbulence model. It was found that lift coefficient was significantly enhanced in the range of Reynolds number from $3{\times}10^3$ to $3{\times}10^6$. Especially in the region of Reynolds number below $2.4{\times}10^5$, the lift-to-drag-ratio was improved by 26% using the Kline-Folgeman airfoil compared with NACA4415 airfoil.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.30 no.4
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• pp.44-52
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• 2002

Aerodynamic characteristics of a flapping airfoil in low Reynolds number flows are numerically studied using the unsteady, incompressible Navier-Stokes flow solver with a two-equation turbulence model. For more efficient computation of unsteady flows over flapping airfoil, the flow solver is parallel-implemented by MPI programming method Unsteady computations are performed for low Reynolds number flows over a NACA four-digit series airfoils. Effects of pitching, plunging, and flapping motion with different reduced frequency, amplitude, thickness and camber on aerodynamic characteristics are investigated. Present computational results yield a better agreement in thrust at various reduced frequency with experimental data.

• Transactions of the KSME C: Technology and Education
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• v.2 no.1
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• pp.29-37
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• 2014

In this study, analyzed the aerodynamic characteristics of Kline-Fogleman airfoils and wings with those more efficiency at low Reynolds number. It was found that lift to drag ratio is enhanced in the range of Reynolds number below $2.4{\times}10^5$, especially, can be improved up to 26% at Reynolds number is $1{\times}10^4$. It was confirmed that the most advantage case in terms of lift-to-drag ratio is Middle case and lift-to-drag ratio is improved to 20% at 80% of the wing area is Kline-Folgeman airfoil. At this time, endurance time increase to 12%. Also taking the structural stability of the wing and lift-to-drag improvement into account, designed to be from 50% to 80% the size of the Kline-Fogleman Airfoil would be advantageous.