• 제목/요약/키워드: 항공기 난류

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표면 조도를 고려한 난류 천이 모델의 항공기 결빙 해석자에 대한 적용 연구 (Implementation of Roughness-Induced Turbulent Transition Model on Inflight Icing Code)

  • 민승인;이관중
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.23-33
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    • 2020
  • 본 연구에서는 표면 조도 분포가 항공기 결빙 수치 해석에 미치는 영향성에 대한 연구를 수행하였다. 기존의 항공기 결빙 해석 연구에서는 표면 조도의 크기에 초점이 맞춰져 있었으며, 표면조도의 효과 측면에서는 완전 난류 가정을 적용하여 난류 천이를 고려하지 못하고 있다. 또한 일부 연구에서, 표면 조도가 천이 과정에 미치는 영향이 선험적인 수식으로 나타났으나, 이러한 기법은 항공기 결빙 해석의 정확도를 낮추는 요인으로 여겨졌다. 따라서 본 연구에서는 표면 조도가 난류천이 및 열 경계층에 미치는 영향을 모두 고려할 수 있도록, 2-방정식 난류 모델을 기반으로 하는 난류 천이 모델을 적용하였다. 표면 조도의 효과를 고려할 수 있도록 표면 조도 증폭 파라미터를 수송 방정식 형태로 적용하였으며, 물리적인 특성을 고려하기 위해서 표면 조도 분포 모델을 적용하였다. 이를 검증하기 위하여 2차원 익형의 표면 조도, 대류 열전달 계수 및 결빙 형상을 획득하였으며, 실험 결과와 기존 기법들을 사용한 수치 해석 연구결과를 비교하였다. 그 결과, 앞전에서의 열전달 계수의 과도한 예측과 그에 따른 익형 아랫면에서의 얼음뿔 형상이 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

KWRF를 활용한 한반도 항공기 난류 지수 특성 분석 (The Analysis of the the characteristics of Korean peninsula Aircraft Turbulence Index using KWRF)

  • 김영철
    • 한국항공운항학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.89-99
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    • 2010
  • The purpose of this study is analysis of Korean peninsula aircraft turbulence using the numerical weather prediction model, KWRF with the various turbulence index and pilot weather report data. Compared with the pilot weather report data and Calculated the turbulence index using the KWRF model result, many turbulence index show the similar horizontal distribution, except for the TUB2 and VWS. The analysis of vertical structure of turbulence, there are some difference each turbulence index respectively, but severe turbulence turn up in 15,000ft almost turbulence index. above 20,000ft height, intensity of turbulence vary each turbulence index. Through this turbulence study, It is founded on the research and development of the Korean peninsula aircraft turbulence

항공사의 TAPS 활용 방안과 기대효과 고찰 (A Review on the Implementation of TAPS: Airlines Application Plan and Expected Effectiveness)

  • 배인석;김효중
    • 한국항공운항학회:학술대회논문집
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    • 한국항공운항학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.102-106
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    • 2015
  • 항공 운송량의 증가로 운항 중 예상치 못한 난류(Turbulence)에 직면하는 경우도 증가하고 있다. 이로 인한, 손님/승무원의 부상, 화물 손상, 항공기 효율성 하락 등으로 많은 Cost가 발생하고 있으며, 항공 안전에도 치명적인 위협이 되고 있다. 하지만, 이에 대한 정보는 운항 중인 항공기의 조종사기상보고(Pilot Weather Reports, PIREP)에 의존하여 발생 지역을 예측하고 있으나, 보고시간 지체에 따른 부정확한 위치, 주관적인 강도 예측으로 실제 유사 지역을 운항하는 항공기에 도움을 주는데 한계가 있다. 금번 논문에서 TAPS(Turbulence Auto PIREP System)의 원리와 실제 운영하는 항공사의 활용 방안을 고찰하여, 정보의 자동 송/수신을 통한 실시간 난류 정보 제공으로 위험 요인을 사전 인지하여 제거할 수 있는 방안을 살펴보고자 한다.

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버티포트 건축을 위한 2개의 고층 건물 간 거리 변화가 빌딩풍에 미치는 영향 (Effect of the Distance Between Two Buildings on the Building Wind for the Vertiport Construction)

  • 최인서;한철희
    • 융복합기술연구소 논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.25-30
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    • 2022
  • 도심항공교통은 다수의 전기추진 수직이착륙 항공기가 이착륙 가능한 버티포트가 필요하다. 빌딩풍은 고층건물 주변부에서 발생하는 강풍으로 항공기 이착륙과정에서 항공기의 비행 안전성을 크게 훼손시킬수 있다. 본 연구에서는 항공기 이착륙시 발생할 비행안정성 분석을 위하여 먼저 빌딩풍 주변의 유동특성을 분석하는 연구를 수행하였다. 유동해석은 상용CFD 소프트웨어인 SimericsMP를 사용하였으며, 난류 모델은 k-ε RNG 모델을 사용하였다. 해석방법의 타당성을 검증하기 위하여 CAARC 빌딩모델의 표면 압력 계산결과를 풍동시험 결과와 비교⋅검증하였다. 두 개의 고충빌딩이 있는 상황을 가정한 후, 빌딩풍이 빌딩 주변부의 속도분포 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 두 개의 고층 건물 사이의 거리가 증가하는 경우 와들 사이의 상호작용이 감소하는 것을 확인했다. 향후 본 연구를 확장하여 다양한 형상의 고충건물이 밀집해 있는 도심지역에 대한 유동해석 연구를 진행하고자 한다.

Radiosonde 자료를 이용한 항공기 난류 특성 분석 (The Analysis of the Characteristics of Aircraft Turbulence using Radiosonde data)

  • 김영철;박상환
    • 한국항공운항학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.94-99
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    • 2007
  • The purpose of this study is analysis of aircraft turbulence of mid Korea using VWS from Osan radiosonde data and comparison with the PIREPs reporting the aircraft turbulence during $1990{\sim}1999$. The results of this study summarized that the frequence of aircraft events is more higher in winter time and in lower level(near the surface) of the atmosphere from VWS analysis using radiosonde data. And comparison with PIREPs data shows that relatively high skill score(44%) using the VWS method. It appears that the operational forecast skill score of aircraft turbulence is much higher using VWS than empirical method, due to the upgrade of the discrimination criteria of the aircraft turbulence.

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다양한 난류 모델을 이용한 천음속 항공기에서의 흐름 박리 예측 (FLOW SEPARATION PREDICTION ON TRANSONIC AIRCRAFT USING VARIOUS TURBULENCE MODELS)

  • 이남훈;곽인근;이승수
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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    • pp.420-427
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    • 2011
  • In this study, numerical simulations of transonic aircraft configurations are performed with various turbulence models and the effect of turbulence models on flow separation are examined. A three-dimensional RANS code and three turbulence models are used for the study. The turbulence models incorporated to the code include Menter's ${\kappa}-{\omega}$ model, Coakley's $q-{\omega}$, and Huang and Coakley's ${\kappa}-{\omega}$, model. Using the code, numerical simulations of DLR-F6 configurations obtained from AIAA CFD Drag Prediction Workshop are conducted. Flow separations on the wing-body juncture and the wing lower surface near pylon are observed. and flow features of the regions are compared with experimental data and other numerical results.

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PIREP과 KWRF를 활용한 한반도 난류, 착빙 지수의 임계값 설정 및 검증 (A Verification of threshold of the aircraft turbulence index and icing index using PIREPs and KWRF on Korean peninsula)

  • 김영철
    • 한국항공운항학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.54-60
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    • 2011
  • The purpose of this study is verification of threshold of the aircraft turbulence index and icing index using PIREPs and KWRF on Korean peninsula, to operational weather support. There is improvement in new threshold value made of the pilot weather report data and the turbulence and icing index from KWRF model result, using the ROC Diagram method. the accuracy is up to 0.6 compared with the precedent study result 0.5. Through this study, It is founded on the research and development of the Korean peninsula aircraft turbulence and icing.

지상 정적 상태에서의 항공기내 연료온도변화에 대한 수치해석 (A Numerical Analysis on Transient Fuel temperatures in a Military Aircraft under Non-operating Ground Static Condition)

  • 김영준;김창녕
    • 에너지공학
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    • 제12권1호
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    • pp.11-16
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    • 2003
  • 지상 정적 상태에 있는 항공기내 연료온도의 변화가 유한차분식에 의하여 해석되었다. 수정 Dufort-Frankel 기법의 explicit 방법에 의해 수치계산이 수행되었다. 항공기는 지상 정적상태에서 1% hot day 대기조건에 따른 태양의 복사 및 바람의 속도와 함께 반복되는 일일주기의 공기온도에 노출되어 있다고 가정되었다. 항공기는 난류유동장내에 있는 것으로 가정되었다. 항공기 표면과 외부대기사이의 열전달을 계산하기 위하여 Eckert에 의해 제안된 평판위의 난류 열전달계수가 사용되었다. 본 해석에 사용된 지배방정식은 연료에 대한 에너지방정식이다. 본 해석으로부터, 주익탱크의 연료온도가 다른 탱크들 가운데 가장 높게 나타났으며 온도변화율 또한 가장 크게 나타났다. 본 온도해석에 대한 결과는 여러 비행임무에 있어서 항공기내의 연료온도 변화 해석을 위한 초기치로서 사용될 수 있다. 또한, 본 해석방법은 항공기 열에너지 관리시스템의 해석 및 설계에 사용될 수 있다.

三軸 熱線 프로브에 의한 流動計測法 (Flow Measurement of a Triple Hot-Wire Probe)

  • 김경훈
    • 기계저널
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    • 제34권9호
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    • pp.705-710
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    • 1994
  • 열.유체유동 중 난류에 대한 유동현상은 매우 광범위한 영역에서 나타나기 때문에 그 응용성이 매우 크게 작용되어 상업용 설비, 항공기, 자동차, 연소기 및 각종 스포츠 등에 이르기까지 넓게 적용되고 있다. 본 계측법은 특히 기하학적 형상에 좌우되지 않는 범용데이터 처리와 결부시켜 이용하는 것으로 최근 컴퓨터의 보급이 활발히 정착됨에 따라 보다 정확한 방법으로 난류의 정량적인 자료와 정성적인 난류구조를 계측하기 위하여 컴퓨터와 온라인으로 연결한 열선한 열 선유속계의출력을 통계해석에 의해 분석하는 방법이 시도되고 있는 것이다. 끝으로 이 글에서 언급한 삼축 열선 프로브는 프로브의 제작에 대한 고도의 기술과 프로브의 겁사체적을 되도록 작게 해야 하는 과제를 안고 있으며, 이러한 문제들은 제작기술의 발달로 점차 해결되고 있으며 적용대상이 크기 때문에 앞으로 많이 이용 될 것으로 기대되는 바이다.

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