• 제목/요약/키워드: Airfoil design

검색결과 248건 처리시간 0.021초

저레이놀즈수 영역의 초소형비행체 프로펠러 설계 및 해석 (Design and Analysis for the Propeller of MAVs in Low Reynolds Number Flows)

  • 이기학;김규홍;이경태;안존
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제30권5호
    • /
    • pp.1-8
    • /
    • 2002
  • 초소형 비행체(MAV) 프로펠러에서 깃 익형의 공기역학적 특성은 매우 중요한 사항이다. 이를 위해서 저레이놀즈수 익형의 성능예측에 층류에서 난류로의 천이과정을 포함하는 XFOIL을 이용하여 프로펠러 깃 익형 단면의 양력과 항력 분포를 해석하였다. 익형모델은 저레이놀즈수 프로펠러 익형에 주로 이용되는 ARA-D 6%을 선택하였다. 계산된 익형의 공력 변수들과 최소에너지손실 조건을 이용하여 시위길이와 피치각 분포를 변화시킴으로써 초소형비행체의 설계조건에 적합한 가장 효율적인 프로펠러 형상을 구하였고, 현재 운용중인 Black Widow의 프로펠러 형상과 같은 설계조건에서 비교하였다. 설계결과 초소형비행체의 프로펠러에 적합하게 제공될 수 있음을 확인하였다.

과풍속 출력 제한형 소형 풍력 발전장치 개발 (Development of the Furling Control Type Small Wind Turbine System)

  • 최영철;김철호;이현채;서영택;한용운;송정일
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제29권6호
    • /
    • pp.693-701
    • /
    • 2012
  • In this study, a small wind turbine airfoil specialized for national wind condition was designed in order to develop the furling control type HAWT. And then a flow analysis was carried out based on the blade drawing which was designed to characterize of the developed airfoil. The result of the flow analysis showed that the torque on the 3 blades was 180.23N.m. This is equivalent to an output power of 5.66kw and an output efficiency of 0.44. Then we produced and constructed a 3kW - furling control type HAWT by getting the system unit design technology such as the specialized furling control device. By operating this turbine, we could get 3kW of the rated power at a wind speed of 10.5m/s through the ability test. Cut-in wind speed was 2m/s, generator efficiency was 92% at the rated power output. Sound power level was 87.2dB(A). Also we observed that the output power was limited to 10.5m/s with furling system operation.

2차원 에어포일의 유리얼음 형상 예측 코드 개발 (Prediction of Glaze Ice Accretion on 2D Airfoil)

  • 손찬규;오세종;이관중
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제38권8호
    • /
    • pp.747-757
    • /
    • 2010
  • 날개위에 쌓인 얼음은 날개의 공기역학적 성능을 저하시키고 항공기 사고를 야기하는 주요한 원인이 된다. 결빙된 날개의 형상 예측 연구는 얼음으로 변형된 날개의 공기역학적 성능 파악과 제빙 방빙 장치 설계에 선행 되어야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 2차원 익형에 발생하는 유리얼음 형상을 예측할 수 있는 코드를 개발하였다. 계산의 효율성을 위해 익형 주위의 유동장 계산은 정상 용출 및 중첩 패널기법을 사용하였고 날개표면과 날개에 유입된 물의 열전달은 Messinger 모델을 통해 고려하였다. 본 코드의 해석 결과는 실험 및 LEWICE 등 기존 해석 프로그램과 상호 검증되었다. 결빙형상의 주요한 요소인 얼음 뿔의 진행 방향 및 얼음 두께는 실험 및 타 프로그램과 유사한 결과를 나타내었다. 또한 대기온도, 수증기 함량, 입자 반지름, 자유류 등이 착빙 형상에 미치는 영향을 체계적으로 분석하였다.

원통형 수중운동체 두부 형상 역설계 (An Inverse Design for Nose Shape of a Cylindrical-Shaped Submerged Body)

  • 정철민
    • 한국군사과학기술학회지
    • /
    • 제7권3호
    • /
    • pp.69-76
    • /
    • 2004
  • In this paper, an efficient inverse design method for nose shape of submerged body based on the MGM(Modified Garabedian-McFadden) design method has been developed. The MGM design method is a residual-correction technique, in which the residuals are differences between the desired and the computed pressure distributions. 3-D incompressible Wavier-Stokes equation was adopted for obtaining the surface pressure distribution and combined with the MGM design method to perform the inverse design of nose shape of submerged body. The design method was verified by applying to several airfoil shapes. Improved design shapes could be obtained when the method was applied to nose shapes of submerged body.

축류 송퐁기의 공력학적 설계 (Aerodynamic Design of the Axial Fan)

  • 손상범;주원구;조강래;남형백;윤인규;남임우
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
    • /
    • 유체기계공업학회 1998년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
    • /
    • pp.64-69
    • /
    • 1998
  • In this study, a preliminary design method of the axial fan was systematically established based on the two-dimensional cascade theory. Flow deviation, lift coefficient, distribution of velocity and pressure coefficient on blade surfaces were predicted by an inviscid theory of Martensen method, which was also applied to select an airfoil of required performance in the present design process. The aerodynamic performance of designed blades can be predicted quickly and reasonably by using the through-flow calculation method in the preliminary design process. It would be recommendable to adopt three-dimensional viscous flow calculation at the final design refinement stage.

  • PDF

AERODYNAMIC OPTIMIZATION OF SUPERSONIC WING-NACELLE CONFIGURATION USING AN UNSTRUCTURED ADJOINT METHOD

  • Kim Hyoung-Jin;Obayashi Shigeru;Nakahashi Kazuhiro
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산유체공학회 2000년도 춘계 학술대회논문집
    • /
    • pp.60-65
    • /
    • 2000
  • An aerodynamic design method has been developed by using a three-dimensional unstructured Euler code and an adjoint code with a discrete approach. The resulting adjoint code is applied to a wing design problem of super-sonic transport with a wing-body-nacelle configuration. Hicks-Henne shape functions are adopted far the surface geometry perturbation, and the elliptic equation method is employed fer the interior grid modification during the design process. Interior grid sensitivities are neglected except those for design parameters associated with nacelle translation. The Sequential Quadratic Programming method is used to minimize the drag with constraints on the lift and airfoil thickness. Successful design results confirm validity and efficiency of the present design method.

  • PDF

축류 송풍기의 공력학적 설계 (Aerodynamic Design of the Axial Fan)

  • 손상범;주원구;조강래;남형백;윤인규;남임우
    • 한국유체기계학회 논문집
    • /
    • 제2권1호
    • /
    • pp.22-28
    • /
    • 1999
  • In this study, a preliminary design method of the axial fan was systematically established based on the two-dimensional cascade theory. Flow deviation, lift coefficient, distribution of velocity and pressure coefficient on blade surfaces were predicted by an inviscid flow theory of Martensen method, which was also applied to select an airfoil for required performance in the present design process. The aerodynamic performance of designed blades can be predicted quickly and reasonably by using the through-flow calculation method in the preliminary design process. It would be recommendable to adopt three-dimensional viscous flow calculation at the final design refinement stage.

  • PDF

인력비행기 스카이 러너 설계.제작.비행 (The Design, Construction and Flight of Human Powered Aircraft Sky Runner)

  • 이기영;최성옥;오장근
    • 한국군사과학기술학회지
    • /
    • 제13권4호
    • /
    • pp.534-541
    • /
    • 2010
  • With the financial sponsorship of FKI and six other companies, the design and construction of the human powered aircraft Sky Runner has been begun to design in December of 2008. And it flew in late December of 2009. The original design configuration was continuously modified in response to test results as a 30.36m span, $35.25m^2$ wing area, 26.0 aspect ratio and 39.8kg of empty weight. Although, we have made only 150m flight flying a few seconds so far however, it will contribute to the research of ultra-light and long duration flying planes. A brief review of some design features, wing layout, prop design, fabrication and flight test results are presented.

익형 형상 재설계를 통한 후향익 원심팬의 유동 및 소음성능 개선 (Improvement in flow and noise performance of backward centrifugal fan by redesigning airfoil geometry)

  • 정민승;최진호;유서윤;정철웅;김태훈;구준효
    • 한국음향학회지
    • /
    • 제40권6호
    • /
    • pp.555-565
    • /
    • 2021
  • 본 연구의 목표는 냉장고 냉동실 냉기순환용으로 사용되는 후향익 원심팬 시스템을 대상으로 익형의 형상을 최적설계 하여 유동성능 및 소음성능을 향상시키는 것이다. 대상 시스템은 전형적인 원심팬 시스템에서 사용되는 스크롤 하우징 형상 없이 두 개의 Volute가 후면 덕트 시스템과 연계하여 냉기를 공급한다는 특성을 가지고 있다. 먼저 팬 시스템의 유동 및 소음성능을 실험적으로 평가하였다. 유동실험에서 팬 성능 시험기를 사용하여 P-Q 곡선을 도출할 수 있었으며, 무향실에서 소음실험을 통해 소음 스펙트럼을 측정하였다. 다음으로, 3차원 비정상 Navier-Stokes 방정식을 전산유체역학을 사용하여 수치해석하여 유동 특성을 분석하였으며, 예측한 유동장을 입력값으로 Ffowcs Willams-Hawkings방정식을 이용해 소음해석을 수행하였다. 수치해석결과는 실험 결과와 비교를 통해 그 유효성을 검증하였다. 검증된 수치해석 기법을 기반으로 반응표면법의 2인자 중심합성법을 통해 유량이 최대가 되는 입구각 및 출구각을 도출하였다. 마지막으로 최적화된 팬을 대상으로 시제품을 제작하여 실험한 결과 개선된 유량 성능 및 소음성능을 확인하였다.

500W 급 다리우스형 풍력발전기의 최적설계를 위한 수치적 연구 (Numerical study to Determine Optimal Design of 500W Darrieus-type Vertical Axis Wind Turbine)

  • 이영태;임희창
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제39권8호
    • /
    • pp.693-702
    • /
    • 2015
  • 본 논문은 NACA 익형의 블레이드를 가지는 다리우스 수직축 풍력발전기(VAWT)의 성능특성에 대한 연구이다. 다양한 설계변수를 이용한 다리우스 VAWT 의 최적 형상을 예측하기 위해서 블레이드 근처에서 나타나는 공력특성 및 박리유동, 유동과 블레이드 간의 상호작용, 이로 인해 유도되는 토크 및 출력특성 등을 분석하였다. 블레이드의 최적 형상 설계 및 주변 유동과의 상호작용 특성을 보기 위하여 다양한 인자들 (즉, 코드길이, 로터직경, 피치각, 블레이드의 두께비 및 비틀림각 등)을 고려하였다. 본 연구에서 연구결과로는 TSR 가 낮은 영역에서는 솔리디티가 큰 로터가 높은 출력계수를 가지는 반면, TSR 이 높은 영역에서는 솔리디티가 작은 로터가 높은 출력계수를 가진다. 블레이드의 익형이 안쪽으로 향하는 피치각은 $-2^{\circ}$와 비틀림각이 $0^{\circ}$ 일 때, 다리우스형 VAWT 가 최대 출력을 발생하였다.