Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.43
no.1
s.145
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pp.59-67
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2006
Evolution of the unsteady three-dimensional tip vortex in the wake field of a rectangular NACA 0012 hydrofoil in pitching motion is investigated. Measurements were made in CWC using PIV. A hydrofoil has an aspect ratio of 5 with chord length of 1 Oem. Pitching angle and mean angle of attack were set to $\pm$$5^{\circ}$ and $10^{\circ}$, respectively. Frequency of oscillation was varied from 0.1 Hz to 1 Hz in order to study the effect of unsteadiness imposed by various frequencies, which correspond to the reduced frequency of K=0.1, 0.21, 0.52 and 1.05. Reynolds number based on chord length and free-stream velocity was $30\times$$10^{4}$ Phase-averaging technique was employed. Unsteadiness and variation of the size and characteristics of tip vortex at different reduced frequency were discussed.
Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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v.9
no.4
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pp.128-136
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2006
The purpose of this paper is to examine the dynamic stall characteristics of an elliptic airfoil when subject to constant pitch motions. In this study, which was motivated by the pressing need for a greater understanding of the reduced frequency$({\kappa})$ effects on flow patterns of elliptic airfoil, the various reduced frequencies were considered. The result confirms that the reduced frequency has a profound effects on the flow patterns. The increase of ${\kappa}$ accelerate the separation bubble bursting process up to ${\kappa}=0.10$, then diminish with further increase in ${\kappa}$. Compared with static condition, the dynamic pitching airfoil delays stall angle approximate $4{\circ}{\sim}5{\circ}$ during pitch-up stroke for ${\kappa}=0.10$. Results from this qualitative analysis provided valuable insight Into the control of dynamics stall.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.34
no.3
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pp.14-21
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2006
The unsteady vortex lattice method is used to model twisting and 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 twisting angles and reduced frequency with an amplitude of flapping angle($20^{\circ}$). And the effects of the twisting on the aerodynamic characteristics of the flapping wing are discussed by examination of their trends.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.34
no.11
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pp.1575-1580
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2010
Recently, the development of bio-mimetic underwater vehicles that can emulate the characteristic movements of marine fish and mammals has attracted considerable attention. In this study, the motion of the batoid (i.e., cownose ray) fin that facilitates excellent cruising and maneuvering during underwater movement has been studied. The velocity achieved and distance covered with each fin movement are numerically studied. A fluid-structure interaction method is used to perform 3D time-dependent numerical analysis, wherein an adaptive mesh is employed to account for the large deformation of a fin interacting with a fluid. The results of a preliminary study show that the thrust of a ray fin is highly dependent on the frequency. Further, once the fin amplitude required for generating a given thrust is evaluated for the conditions experienced by an actual ray, the frequency and amplitude values for achieving better thrust are determined.
Oscillating airfoil haw been challenged for the dynamic stalls of airfoil am wind turbines at high angle of attach. Especially, the pressure oscillation has a huge effect on noise generation, structure damage, aerodynamic performance am safety, because the flow has strong unsteadiness at high angle of attack. In this paper, the unsteady aerodynamics coefficients were analyzed for the oscillating airfoil at high angle of attack around two dimensional NACA0012 airfoil. The two dimensional unsteady compressible Navier-Stokes equation with a LES turbulent model was calculated by OHOC (Optimized High-Order Compact) scheme. The flow conditions are Mach number of 0.2 and Reynolds number of $1.2{\times}10^4$. The lift, drag, pressure distribution, etc. are analyzed according to the pitching oscillation. Unsteady velocity field, periodic vortex shedding, the unsteady pressure distribution, and the acoustic fields are analyzed. The effects of these unsteady characteristics in the aerodynamic coefficients are analyzed.
팬의 익면 통과 주파수 소음은 총괄 소음 스펙트럼중에서 가장 명백한 성분이다. 그 소리는 일 반적으로 가장 불쾌한 성분이므로 저감이 요구된다. 따라서 그 소음치를 저감시키기 위해서는 정확한 축류형 팬의 소음원과 소음 방사 특성 규명이 요구된다. 본 연구에서는 푹류형 팬의 소음원과 소음 방 사 특성을 정의하였다. 음압 및 음향인텐시티를 이용한 음원 해석에서, 광센서를 이용한 축류형 팬의 동 기화가 수행되었고, 팬 날개에서의정확한 소음원의 위치를 결정하기 위해 Recording time의 결정이 제 안되었다. 팬 회전시, 소음원의 위치는 각 날개의 후단과 그 다음 날개의 선단사이에 각각 존재한다. 지 향성을 통하여 축류형 팬의 소음 방사 형태를 결정하였고, 벡터 에너지 흐름도로 음의 흐름을 가시화하 였다. 팬 익면에서의 회전 진동특성을 스트레인 게이지에 의하여 규명하였고, 또한 구조진동음의 음으로 의 기여도를 측정하였다. 또한 압전필름에 의한 팬 익면에서의 정압측정 가능성이 제시되었다.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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1999.04a
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pp.28-28
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1999
본 연구는 이전 연구에서 500KW급 중형 수평축 발전기를 설계하였던 경험을 토대로 750KW급 대형 수평축 풍력발전용 복합재 회전날개를 개발하기 위해 수행되었다. 회전날개의 대형화에 따른 구조강도 확보 및 경량화 문제를 해결하기 위해 날개의 단면구조를 변경하였고, 주 하중을 받는 스파부분을 보강하였으며, 취급이 어렵고 가격이 비싼 노맥스 허니컴 대신에 폼을 사용한 샌드위치 구조를 적용하였다. 또한 경량화를 위해 금속재 플렌지형 허브부분 접합방식을 삽입볼트 접합방식으로 구조 설계를 변경하였다. 이러한 복합재 회전날개의 구조적 안정성을 확인하기 위해 상용 유한요소 해석 코드인 NISA II를 사용하였으며, 선형정적해석, 고유진동수해석, 국부 좌굴해석 등을 수행하여, 무게의 증가는 최대한 억제하면서 대형화에 따른 구조강도의 확보가 이루어졌음을 확인하였고, 피로수명해석을 통하여 20년 이상의 요구 수명을 만족함을 확인하였다.
To reduce the drag rise on the advancing helicopter rotor blade tips, the tip of the blade is modified to have sweep, anhedral and pretwist. The equations of motion of rotor blade with these tip angles were derived using Hamilton principle, programmed using FORTRAN and named as ARMDAS(Advanced Rotorcraft Multidisplinary Design and Analysis System). Rotating frequency analysis of rotor blades with swept tipe was performed that is necessary in conceptual and preliminary design phases of the helicopter design. Vibration analysis of non-rotating blades was also accomplished and compared with MSC/NASTRAN resutls for the basis of comparison with the vibration test data. The rotating frequency analysis of blades with an actual rotor blade data was also performed to verify coded program and to check the possibility of a resonance of an actual rotor blade at the specific rotating speed.
지금까지의 항공기 날개에 공력 탄성학적 제어를 위해 압전재료를 작동기로 사용하는 연구는 아직은 완전하지 못하지만 실용화 가능성을 조사하기 위해 집중적인 투자가 행해지고 있다. 본 글에서 언급한 예 외에도 압전재를 이용 날개의 익형을 능동적으로 조절함으로써 천음속에서의 저항을 줄이기 위한 연구(transonic drag reduction with piezos), 압전재로 작동하는 제어면을 부착하여 헬리쿱터 블레이드 의 진동을 제어하기 위한 실험적 연구, 항공기 외부 장착물에 의해 발생되는 불안정 성을 제어하기 위한 압전작동기를 사용한 pylon decoupler 설계 등 다양한 분에에서 연구가 되고 있다. 하지만 아직까지는 제어에 필요한 충분한 제어력을 얻는 문제, 주 구조물과 압전재료의 강성도의 차이, 가용한 압전재의 실용화, 내구성 문제 등 항공 기에의 응용을 위한 새로운 재료의 개발이 요구되고 있다. 그리고 사용에 필요한 전력을 공급하는 문제는 지상에서 작동되는 시스템과는 달리 항공기에서는 해결해야 될 큰 문제점이며, 이에 대한 연구가 요구되고 있으며, 실용 가능성이 보일 경우 재료의 내구성, 제어 성능, 번개 등 외력에 대한 손상 예측 등 광범위한 연구가 이어 질 것으로 예측된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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