• 한국소음진동공학회논문집
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• 제15권10호
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• pp.1177-1185
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• 2005

This paper investigates the noise radiated by a cascade of flat-plate airfoils interacting with homogeneous, isotropic turbulence. At frequencies above the critical frequency, all wavenumber components of turbulence excite propagating cascade modes, and cascade effects are shown to be relatively weak. In this frequency range, acoustic power was shown to be approximately proportional to the number of blades. Based on this finding at high frequencies, an approximate expression is derived for the power spectrum that is valid above the critical frequency and which is in excellent agreement with the exact expression for the broadband power spectrum. The approximate expression shows explicitly that the acoustic Power above the critical frequency is proportional to the blade number, independent of the solidity, and varies with frequency as ${\phi}_{ww}(\omega/W$), where ${\phi}_{ww}$ is the wavenumber spectrum of the turbulence velocity and W is mean-flow speed. The formulation is used to perform a parametric study on the effects on the power spectrum of the blade number stagger angle, gap-chord ratio and Mach number. The theory is also shown to provide a close fit to the measured spectrum of rotor-stator interaction when the mean square turbulence velocity and length-scale are chosen appropriately.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제42권2호
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• pp.80-85
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• 2017

Purpose: In this study, we attempted to analyze, by using a high-speed camera, the cutting shape as a function of cutting speed and feed rate. We compared the differences in cutting shape between domestic and foreign combines. Methods: Experiments were performed using plastic straws, and the results of two combine cutting blades, one from the Daedong Industry and one from Kuboda, were compared. The quality and performances of cutting were measured at three cutting positions: center and 68 cm to the left and right of the center. The feed rates were 0.6 m/s, 1.1 m/s, 1.6 m/s, and the cutting speeds were 600 RPM, 990 RPM, 1,380 RPM. For each speed, the cutting shape was measured three times, and the entire procedure was also repeated three times. Results: In the experiments, the domestic cutting blade achieved better results than the Japanese cutting blade. These results were obtained by studying the combination of feed rate and cutting speed, with the domestic combine attaining approximately 80% performance of the Japanese combine. We believe that additional data analysis is required, obtained from field experiments. Conclusions: The domestic cutting knives achieved better results than the Japanese cutting knives. These results are estimated from experiments conducted with different feed rates and cutting speeds; an in-depth analysis will require experiments in the real field with actual combines and a combination of multiple variables. Repeating the investigation on the length differences, broken and cut angle with various combinations of feed rate and cutting speed, will surely help to find the optimal cutting speed.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권1호
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• pp.29-37
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• 2019

본 논문에서는 높은 풍량을 갖는 임펠러 형상 최적 설계를 위하여, 블레이드 형상이 임펠러의 성능에 미치는 영향을 파악하였다. 먼저 임펠러 성능에 큰 영향을 미칠 것이라 판단되는 블레이드 개수, 각도, 길이를 설계변수로 선정하고, 실험계획법에 의거하여 정한 설계 수준에 따라 각기 다른 27가지 임펠러 형상을 설계하였다. 그리고 블레이드 형상 변화에 따른 임펠러 성능변화를 예측하기 위해 ANSYS CFX로 유동해석을 진행하였다. CFD 결과, 블레이드 개수 50개, 각도 $6^{\circ}$, 길이 5 mm 조합의 임펠러 형상에서 가장 높은 풍량이 발생되었다. 마지막으로 해석 결과를 바탕으로 3D프린터를 이용하여 기존 임펠러 형상과 시험군 임펠러 형상을 제작하였고, 블로워의 토출구에서의 유량을 측정하여 CFD 결과와 비교하는 검증 실험을 진행하였다.

• Wind and Structures
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• 제19권2호
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• pp.199-217
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• 2014

Reported experimental and computational fluid dynamic (CFD) studies have demonstrated significant power augmentation of diffuser shrouded horizontal axis micro wind turbine compared to bare turbine. These studies also found the degree of augmentation is strongly dependent on the shape and geometry of the diffuser such as length and expansion angle. However study flow field over the rotor blades in shrouded turbine has not received much attention. In this paper, CFD simulations of an experimental diffuser shrouded micro wind turbine have been carried out with the aim to understand the mechanisms underpinning the power augmentation phenomenon. The simulations provide insight of the flow field over the blades of bare wind turbine and of shrouded one elucidating the augmentation mechanisms. From the analysis, sub-atmospheric back pressure leading to velocity augmentation at the inlet of diffuser and lowering the static pressure on blade suction sides have been identified as th dominant mechanisms driving the power augmentation. And effective augmentation was achieved for ${\lambda}$ above certain value. For the case turbine it is ${\lambda}$ greater than ${\approx}2$.

• 디지털융복합연구
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• 제14권1호
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• pp.195-201
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• 2016

본 논문에서는 진폭-위상 복합비교 방향탐지 방식과 상관형 위상비교 방향탐지 방식의 방향탐지 정확도에 대해서 기술하였다. 복합비교 방식은 지향성 빔 특성을 갖는 스파이럴 안테나를 사용하고 상관형 방식은 블레이드 안테나를 사용하여 방위각 $360^{\circ}$를 동시에 탐지할 수 있는 균일원형배열(UCA: uniform circular array) 구조로 안테나를 배치하고 방위각의 방향탐지 정확도를 분석하였다. 3개의 안테나를 배치하는 경우 신호잡음비(SNR)가 20dB이고 파장에 대한 안테나 사이의 거리($D/{\lambda}$)가 0.5인 경우 복합비교 방식은 방향탐지 정확도가 $4.0^{\circ}$, 상관형 위상비교 방식은 방향탐지 정확도가 $1.8^{\circ}$로 나타나서 상관형 위상비교 방식이 정확도가 높은 것을 확인하였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권10호
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• pp.1303-1313
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• 2002

Effects of the reduced frequency of upstream wake on downstream unsteady boundary layer flow were simulated by using a Wavier-Stokes code. The Wavier-Stokes code is based on an unstructured finite volume method and uses a low Reynolds number turbulence model to close the momentum equations. The geometry used in this paper is the MIT flapping foil experimental set-up and the reduced frequency of the upstream wake is varied in the range of 0.91 to 10.86 to study its effect on the unsteady boundary layer flow. Numerical solutions show that they can be divided into two categories. One is so called the low frequency solution, and behaves quite similar to a Stokes layer. Its characteristics is found to be quite similar to those due to either a temporal or spatial wave. The low frequency solutions are observed clearly when the reduced frequency is smaller than 3.26. The other one is the high frequency solution. It is observed for the reduced frequency larger than 7.24. It shows a sudden shift of the phase angle of the unsteady velocity around the edge of the boundary layer. The shift of phase angle is about 180 degree, and leads to separation of the boundary layer flow from corresponding outer flow. The high frequency solution shows the characteristics of a temporal wave whose wave length is half of the upstream frequency. This characteristics of the high frequency solution is found to be caused by the strong interaction between unsteady vortices. This strong interaction also leads to destroy of the upstream wake strips inside the viscous sublayer as well as the buffer layer.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권3호
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• pp.215-220
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• 2017

접수 및 대목 줄기의 회전 절단으로 인한 접목 불량 발생 가능성에 대한 문제점을 해결하기 위하여 수학적 분석 및 고속카메라를 이용하여 실측한 결과 칼날 회전반경 50mm이고 줄기직경이 5mm 일 때, 깊이는 0.11mm인 것으로 계산되어 줄기부 곡면 절단에 따른 문제는 없을 것으로 사료된다. 또한 접목시스템에서 모종 줄기를 잡는 그립퍼의 최적 형상 설계를 위하여 실시한 모종 줄기 압축시험 결과 대목의 경우 0.8mm 이상, 접수의 경우 0.6mm 이상의 범위에서 줄기부를 압축 할 경우 이전 형상으로 완전히 복원되지 않는 것으로 조사되어 그립퍼 형상 설계 시 그럼퍼 간격 결정에서 고려해야 할 것으로 사료된다. 또한 접목시기인 토마토 모종의 경우 줄기의 휨이 평균 10도 전후 인 것으로 조사되어 접목불량이 발생할 가능성이 있으므로 이를 개선하기 위한 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다. 최적핑거 형상 시험에서는 모서리핑거 형상이 핑거간 거리 조정을 통해 정확한 중앙점을 잡을 수 있는 것으로 조사되었다. 핑거간 거리는 접수와 대목에 대해 각각 2.5mm와 3.0mm로 설정하고 신축성 있는 재질을 이용하여 1mm 두께로 코팅을 하면 대부분의 모종 줄기를 상처없이 파지 할 수 있을 것으로 조사되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권10호
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• pp.955-965
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• 2010

초소형 무인기 추진용 MH-75 프로펠러는 자유와 설계기법을 이용하여 설계변수인 허브팁 비, 비틀림각 분포, 최대 캠버의 위치와 크기 그리고 시위 길이를 변화시키며 설계 요구조건을 만족하도록 공력설계 되었다. MH-75 프로펠러는 주파수영역 패널법을 이용하여 설계요구조건을 만족시키고, 다양한 초소형 무인기에 적용이 가능하도록 정지추력 특성과 비행속도 및 회전수 변화에 따른 성능 특성을 예측하였다. 그리고 MH-75 프로펠러의 공력해석 결과를 검증하기 위해 프로펠러의 추력특성에 대한 풍동시험을 수행하였다. MH-75 프로펠러의 추력 성능은 설계요구조건을 만족하였으며, 저레이놀즈 수 영향을 고려하기 위한 2차원 익형 해석용 XFOIL 프로그램에 비해 3차원 효과를 고려하는 주파수영역 패널법을 이용하는 것이 비교적 풍동시험 결과와의 오차가 적음을 확인하였다.

• 아시안잔디학회지
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• 제20권1호
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• pp.1-10
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• 2006

본 실험은 한국잔디 신품종 '밀록'(특허출원: 10-2005-0110051)의 개발에 관한 것으로, 국내외에서 수집한 한국잔디류중 우수계통 MJ8를 선발 한 후, 인공자식을 통하여 변이를 확대하였으며, 이들 중에서 품질이 우수한 계통(MJ8S-9)을 선발한 것이다. 신품종 '밀록'은 밀도가 기존의 한국잔디류와 비교해 가장 높았고, 또한 녹색도가 높아 우수한 잔디 품질을 보이며, 녹병에 대한 저항성이 높았다. 형태적 특성으로 엽폭은 4.2rnm로 중엽형이며, 잎 각도는 52.5도로 넓어 광합성 효율이 높다. 지면으로부터 최하위 엽의 잎몸 기부까지의 길이가 1.9cm로 짧아 낮게 깎을 수 있는 특성을 갖고 있다. 또한 '밀록'은 지상 포복경의 색이 황록색이며, RAPD 분석에서 특이밴드를 갖고 있어 다른 잔디류와 식별성이 높은 영양 번식형 신품종이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권2호
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• pp.52-68
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• 1991

캐비테이션 특성이 우수하고 넓은 받음각에서 양력-향력비가 큰 새로운 날개단면(KH18 단면)을 사용하여 체계적인 방법으로 기하학적 형상을 변화시켜 설계된 새로운 계열 프로펠러의 개발을 시도하였다. 새로운 계열 프로펠러의 형상을 설계함에 있어 기존의 계열 프로펠러와는 달리 선택된 반류분포의 회전방향 평균 반류분포를 입력자료로 하여 반경방향 부하분포와 코오드 방향 부하분포를 동일하게 유지하면서 피치 및 캠버의 형상을 결정하였다. 또한 코오드 길이, 두께, 스큐 및 레이크 분포와 같은 형상은 최근 실적선 프로펠러의 형상 특성을 정형화하여 선택되었기 때문에 초기설계시 설계된 형상이 최종 설계 프로펠러의 형상과 크게 다르지 않을 것으로 생각되어 초기성능을 보다 정확하게 추정할 수 있게 하였다. 설계된 계열 프로펠러는 날개수 4개인 프로펠러를 대상으로 날개 전개면적비 4개($A_{E}/A_{O}$=0.3, 0.45, 0.6, 0.75)에 대하여 각 전개면적비에서 평균피치비를 5개(P/D=0.5, 0.65, 0.8, 0.95, 1.1)로 변화시켜 총 20개의 프로펠러로 구성되었으며 KD-프로펠러 씨리즈(KRISO-DAEWOO Propeller Series)라 명명하였다. 설계된 계열 프로펠러들에 대하여 단독특성시험, 캐비테이션 관찰시험, 변동압력 계측시험을 수행하였다. 프로펠러 단독특성 시험결과의 회귀해석결과로 부터 $B_{P}-\delta$ 곡선을 도출하여 초기설계 단계에서 최적 프로펠러 직경등을 쉽게 결정할 수 있게 하였다. 기준으로 선택된 반류분포(2700TEU 콘테이너선의 반류) 후류에서 프로펠러 추력계수 및 캐비테이션 수를 체계적으로 변화시킨 상태에서 캐비테이션 관찰시험 및 변동압력계측시험을 수행하였다. 양력면이론에 의한 비정상 프로펠러 성능해석에 의해 계산된 최대 국부양력계수 ($C^{max}_{l,0.8R}$)와 국부캐비테이션 수(${\sigma}_0=\frac{p-p_v}{\frac{1}{2}{\rho}V^2_{0.8R}}$)를 기준으로 캐비테이션 관찰시험 결과를 정리하여 KD-캐비테이션 챠트를 도출하였다. 기존의 캐비테이션 챠트는 균일류중의 시험 결과를 정리하여 작성되었으나 KD-캐비테이션 챠트는 반류분포중에서 시험된 프로펠러 관찰시험 결과로 부터 도출되었으므로 초기설계 단계에서 보다 정확한 캐비테이션 발생량 추정이 가능하리라 예상된다.