The purpose of this study was to (1) establish a Korean adult normative database for phonatory aerodynamic measures obtained with the KayPENTAX Phonatory Aerodynamic System (PAS) Model 6600, (2) investigate the intra-subject reliability of these measures across three testing sessions, and (3) examine the effect of gender on those measures. 170 healthy normal speakers (70 men and 100 women) between the ages 18 and 49 years participated in the study. The PAS protocol of maximum phonation and voicing efficiency were conducted and 25 measures were obtained. All aerodynamic measures taken in this study demonstrated high intra-subject reliability in clinical aspect. There were no significant effect of gender in the measures related to sound pressure and subglottal pressure. However, significant differences for gender were found for phonation time, airflow rate, expiratory volume, aerodynamic power, SPL range, pitch range, mean pitch, aerodynamic resistance, and aerodynamic efficiency. Clinicians should be aware of significant gender effects in some aerodynamic parameters when interpreting the data obtained from PAS.
One of the most important factors in tall buildings design in urban spaces is wind. The present study aims to investigate the aerodynamic behavior in the square and triangular footprint forms through aerodynamic modifications including rounded corners, chamfered corners and recessed corners in order to reduce the length of tall buildings wake region. The method used was similar to wind tunnel numerical simulation conducted on 16 building models through Autodesk Flow Design 2014 software. The findings revealed that in order to design tall 50 story buildings with a height of about 150 meters, the model in triangular footprint with aerodynamic modification of chamfered corner facing wind direction came out to have the best aerodynamic behavior comparing the other models. In comparison to the related reference model (i.e., the triangular footprint with sharp corners and no aerodynamic modification), it could reduce the length of the wake region about 50% in general. Also, the model with square footprint and aerodynamic modification of chamfered corner with the corner facing the wind could present favorable aerodynamic behavior comparing the other models of the same cluster. In comparison to the related reference model (i.e., the square footprint with sharp corners and no aerodynamic modification), it could decrease the wake region up to 30% lengthwise.
Genetic Algorithm(GA) is applied to aerodynamic shape optimization and demonstrated its merits in global searching ability and the independency of differentiability. However, applications of GA are limited due to slow convergence rate, premature termination, and high computing costs. The present aerodynamic designs such as wing shape optimizations using GA have seldom been applied because of high computing costs. This paper has two objects; improvement of the efficiency of GA and application of GA into aerodynamic shape optimization for 2D and 3D wings. The study indicates that GA can be applied to aerodynamic design and its performance is comparable to traditional design methods.
A study on aerodynamic modeling was performed to predict the hinge moments required for initial design of missile. Fin aerodynamic coefficients were modeled using the equivalent angle of attack method based on the wind tunnel test. In addition, CFD analysis was performed to calculate the dynamic pressure around the body and improve the accuracy of aerodynamic coefficients. The aerodynamic coefficient accuracy was verified by comparisons of the coefficient acquired from wind tunnel test and prediction of flow conditions, not involved in the model built-up. It was confirmed that fin aerodynamic coefficients can be predicted effectively by using the proposed method.
Aerodynamic shape optimization is very useful for enhancing the performance of wind-sensitive structures. However, shape parameterization, as the first step in the pipeline of aerodynamic shape optimization, still heavily depends on empirical judgment. If not done properly, the resulting small design space may fail to cover many promising shapes, and hence hinder realizing the full potential of aerodynamic shape optimization. To this end, developing a novel shape parameterization scheme that can reflect real-world complexities while being simple enough for the subsequent optimization process is important. This study proposes a machine learning-based scheme that can automatically learn a low-dimensional latent representation of complex aerodynamic shapes for bluff-body wind-sensitive structures. The resulting latent representation (as design variables for aerodynamic shape optimization) is composed of both discrete and continuous variables, which are embedded in a hierarchy structure. In addition to being intuitive and interpretable, the mixed discrete and continuous variables with the hierarchy structure allow stakeholders to narrow the search space selectively based on their interests. As a proof-of-concept study, shape parameterization examples of tall building cross sections are used to demonstrate the promising features of the proposed scheme and guide future investigations on data-driven parameterization for aerodynamic shape optimization of wind-sensitive structures.
Launch vehicles are exposed to aerodynamic heating conditions while flying at high Mach numbers in the atmosphere. In this study aerodynamic heating test for fairing nose-cone was done using ATSF(Aerodynamic Thermal Simulation Facility) and Engineering Model for fairing. ATSF is a facility that can simulate given temperature profile using about 4,000 halogen heaters on fairing model. Aerodynamic heating profile is got from result of thermal analysis using MINIVER, Thermal Desktop and SINDA/FLUINT. After aerodynamic heat test, it is found that initial temperature of fairing inner surface and thickness of BMS has important effects on temperature of fairing inner surface. Also it is confirmed that maximum temperature of fairing nose-cone inner surface during flight is lower than allowable temperature limit. Later, thermal correlation between thermal analysis and experimental results will be done using aerodynamic heating test result
Accurate aerodynamic data is required for the flight simulation or control logic design of aircraft. The aerodynamic look-up table has been used widely to provide aerodynamic forces and moments for given flight conditions. In this paper, we replace the aerodynamic look-up table with real-time aerodynamic model which calculates aerodynamic forces and moments of quasi-steady flow directly for given flight conditions and control surface deflections. Flight simulations are conducted for the low-speed small UAV using real-time aerodynamic model, and responses of the UAV are predicted successfully for inputs of control surfaces.
High-speed railway system is exposed to severe aerodynamic problems and has various requirements both on design and operation; 80% of running resistance is composed of aerodynamic drag, the cross-sectional area and portal shape of tunnel should be designed under aerodynamic consideration, and natural wind velocity should always be monitored to prevent the overturning of train by crosswinds. In addition, most of the aerodynamic problems are proportional to the running speed or square of the running speed. Thus, when the running speed of a high-speed railway system either on operation or under construction is to be increased, the aerodynamic problems should be assessed in advance and the countermeasures should be prepared to alleviate the aerodynamic problems to meet certain requirements. In this study, aerodynamic problems that could occur at speed up of high-speed line have been investigated and aerodynamic requirements to meet the increased operational speed have been studied referring the international and domestic rules, guidance, and recommendations.
In this study, a aerodynamic loads prediction to design a deploying device of folded fin was introduced. In general, resultant flow conditions around the fin are used to obtain deploying moments and required energy. However, when it comes to the air vehicles launched from a mobile platform, more specific flow conditions can be provided. With the conditions, the design criteria can be calculated more realistically. In this study, therefore, aerodynamic moments induced by aerodynamic loads and energy required in deployment were calculated using wind-over-deck(WOD) velocity, combination of a platform velocity and a wind velocity. For the calculation, wind tunnel test was conducted on various angle of attack, side slip angles, and folding angles. It was found that the aerodynamic moments and the energy required in deployment using the non-uniform flow due to the velocity components were less than those using the uniform flow without the components.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제32권2호
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pp.284-291
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2008
This study presents an aerodynamic design and numerical analysis of a centrifugal compressor in gas turbines for SOFC-gas turbine hybrid system application. Total-to-total pressure ratio of the compressor is 3.6:1 that could be used widely for small and large SOFC-gas turbine systems. The compressor consists of a centrifugal impeller and a wedge diffuser. Conceptual design and aerodynamic design with mean line analysis and quasi-3D analysis are performed, and aerodynamic parameters as well as design variables are discussed from the design results. A numerical analysis based on the Reynolds-averaged Navier-Stokes equation was performed for the flow analysis of the compressor. The results show that the centrifugal compressor designed meets the design target, and the aerodynamic parameters and results of the compressor can be used for the aerodynamic design of centrifugal compressors and the feasibility study of SOFC-gas turbine system design.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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