• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제8권2호
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• pp.13-19
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• 2004

Jet flows applied tangential to a foil surface near the leading and/or trailing edges increase the lift of the foil by delaying the separation also known as the Coanda effects. Many experimental and numerical studies have proven the effectiveness of Coanda effects on circulation control and the effects have been found to be useful in practical application in many aerodynamics fields. Most of the previous works have studied the effects of the jet blowing near the trailing edges and investigated the influence of jet momentum on lift. A few experimental studies, however, focused on the separation bubble that develops near the leading edge and applied jet flow the edge to remove the bubble but only to find decrease in lift. In the present paper, a Coanda foil of 20% thickness ellipse with modified rounded leading and trailing edges was investigated, and the flow around the foil was numerically studied. The blowing around the leading edge only decreased the lift, as the experiments showed, but the suction considerably increased the lift.

• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제7권2호
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• pp.29-39
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• 2003

A Coanda foil is a high-lift generating device exploiting the phenomena that flow separation is delayed if a high-speed jet is applied tangential to the surface as well known to the aerodynamic fields. In the present study, a Coanda foil with a flap is investigated to seek the possibility of marine application. Model experiments are carried out both in a towing tank and cavitation tunnel and surface pressure distributions, forces and moments acting on the foil are measured at the various angle of attacks and flap angles. The results are also compared to the numerical ones to show good agreements. The results of the present study demonstrate the practical applicability of the Coanda foil in the design of ship control surfaces.

• 대한조선학회논문집
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• 제45권6호
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• pp.569-578
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• 2008

The Coanda effects demonstrate that a jet stream applied tangential to a curved surface can generate lift force by increasing the circulation. Many experimental and numerical studies have been performed on the Coanda effect and it is found to be useful in various fields of aerodynamics. The Coanda effect may have practical application to marine hydrodynamics since various control surfaces are being used to control behaviors of ships and offshore structures. In the present study, numerical computations are performed to find the applicability of the Coanda effect to the marine control surfaces. For the purpose, changes in flow characteristics around a flapped foil due to the Coanda effect have been simulated by RANS equations discretized with a cell-centered finite volume method (FVM). In the process, special attention has been given to the influence of jet nozzle arrangement on the lift characteristics of the Coanda foil. It is found that the shape as well as the location of the jet intake and jet exit affects the lift performance of the foil significantly.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제3회(2014년)
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• pp.610-613
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• 2014

본 연구에서는 Dyson사의 Air multiplier의 Coanda surface각도에 따른 Air foil 주변의 2차원 유동을 분석하고 Surface각도가 유동에 미치는 영향에 대해 해석하였다. Air multiplier 단면의 작은 Slit을 통해 분류된 공기는 Venturi effect에 의해 가속되며 Coanda effect에 의해 단면을 따라 흐르며 압력차를 발생시켜 주변의 공기를 추가적으로 유입시킨다. EDISON CFD를 이용하여 Surface 각도에 따른 Air foil 주변의 유동을 구현하고 각도가 유동에 미치는 영향을 해석하였다. 또한 다른 논문에서 발췌한 실험값과 CFD 분석을 통해 얻은 값을 비교하여 CFD분석이 유효한지 확인하였다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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• pp.65-69
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• 2006

물제트분사장치가 부착된 NACA-0021 익 주변의 흐름을 업자영상유속계를 이용하여 고찰하였다. $R_e=6.0261\times10^4$에서 영각 (a) 을 $0^{\circ}\sim35^{\circ}$로 변화시켜가며, 물제트분사 속도를 0[m/s], 9.2[m/s] 의 2 가지로 조절한 결과 익 후류영역에서는 박리 후 비정상적인 (unsteady) 재순환 재부착 영역이 형성되었으며, 박리영역의 폭이 콴다 효과 (Coanda effect)를 갖는 물제트분사로 인하여 최대 1/3만큼 감소하는 경향을 확인하였다. 물분사가 없는 조건에서의 박리는 영각(a) $17^{\circ}\sim18^{\circ}$부근에서 시작되는 것이 관측되었으나, 물제트분사를 시켰을 경우 $20^{\circ}\sim21^{\circ}$에서 박리가 시작되는 것을 유통관측을 통해 알 수 있었다. 유통계측을 통해 익의 후연부 (trailing edge) 에서 생성되었던 와 (vortex, eddy) 가 물제트분사로 인해 소멸되는 것을 알 수 있었고, 영각이 작고 물분사 유속이 빠를 수록 박리영역의 감소가 더욱 가속화됨을 알 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.70-76
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• 2000

2차원 순환 제어 날개 주위의 점성 유동을 수치적으로 해석하여 선박 해양 분야에 적용하기 위한 기초적 연구를 수행하였다. 지배 방정식으로는 2차원 비 압축성 RANS 방정식과 연속 방정식을 사용하였으며, 유한 차분법과 MAC법을 이용하여 이를 차분화 하였다. 또한, 압력 Poisson 방정식은 SOR 법을 이용하여 계산하였고, 모든 물리량이 격자점에 위치하도록 하였으며, 슬롯의 형상을 잘 표현하기 위해 격자계가 엇갈린 O형 비교차 중첩 격자계를 도입하였다. 코앤다 효과는 주로 난류 영역에서 나타나므로 수정된 Baldwin-Lomax 난류 모델을 도입하였다. 본 연구에서는 이러한 수치 계산 조직을 활용하여 뒷날이 원형으로 변형된 20% 두께의 타원 날개에 대한 코앤다 효과를 조사하기 위하여 분사 모멘텀을 달리 하며 시간에 따른 양 항력 특성의 변화를 계산하고, 그 결과를 실험치와 비교하여 잘 일치함을 보였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권3호
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• pp.257-262
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• 2013

거친 바다를 운항하는 선박의 경우 횡 동요로 인해 선박 내의 장비운영 문제 및 탑승객들에게 큰 불편함을 초래한다. 따라서 횡동요 감쇠를 위한 목적으로 빌지 킬, 핀 안정기, 자이로스코프, ART(Anti-Rolling Tank), 타, 플랩 등 다양한 횡 동요 감쇠장치들이 사용되고 있다. 콴다효과는 콴다제트가 곡면의 표면을 따라 흐르며 주위 유동의 순환을 증가시켜 양력을 효과적으로 발생시키는 방법으로 핀의 양력성능을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 모형시험 및 수치계산을 통해 콴다효과를 적용한 고정식 핀 안정기의 사용가능성을 검토하였다. 그 결과 받음각이 $0^{\circ}$에서, 제트모멘텀을 $C_j$ = 0.25 만큼 공급할 때, 기준 핀의 최대 작동각($26^{\circ}$)에서 발생되는 양력과 동일하게 발생되는 것으로 나타났다. 즉 받음각을 변화시키는 기존의 핀 안정기와 달리 받음각을 고정하고, 콴다효과를 통한 제트유동제어만으로 선박의 횡 동요를 능동적으로 제어 할 수 있을 것으로 보인다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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• pp.45-49
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• 2006

물분사장치가 부착된 NACA-0021 익 주변의 흐름을 입자영상유속계를 이용하여 고찰하였다. $R_w=6.0261{\times}10^4$에서 영각(a)을 $0^{\circ}{\sim}35^{\circ}$로 변화시켜가며, 물분사 속도를 0[m/s], 9.2[m/s]의 2가지로 조절한 결과 익 후류영역에서는 박리 후 비정상적인(unsteady) 재순환 ${\cdot}$ 재부착 영역이 형성되었으며, 박리영역의 폭이 콴다 효과(Coanda effect)를 갖는 물분사로 인하여 최대 1/3만큼 감소하는 경향을 확인하였다. ?Nㄴ사가 없는 조건에서의 박리는 영각(a) $17^{\circ}{\sim}18^{\circ}$ 부근에서 시작되는 것이 관측되었으나, 물분사를 시켰을 경우 $20^{\circ}{\sim}21^{\circ}$에서 박리가 시작되는 것을 유동관측을 통해 알 수 있었다. 유동계측을 통해 익의 후연부(trailing edge)에서 생성되었던 와(vortex, eddy)가 물제트분사로 인해 소멸되는 것을 알 수 있었고, 영각이 작고 물분사 유속이 빠를수록 박리영역의 감소가 더욱 가속화됨을 알 수 있었다.

• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제8권4호
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• pp.1-9
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• 2004

High lifting devices used for control purposes have received much attention in the marine field. Hydrofoils for supporting the hull, roll stabilizer fins for developing the motion damping performance, rudders for maneuverability are the well-known devices. In the present study, the ability of the rudder with flap to produce high lift was analyzed. The boundary layer control, one of the flow control techniques, was adopted. Especially, to build the blown flap, a typical and representative type of a boundary layer control, a flapped rudder was designed and manufactured so that it could eject the water jet from the gap between the main foil and the flap to the flap surface tangentially. And it was tested in the towing tank. Simultaneously, to know the information about the 2-dimensional flow field, a fin model with similar characteristics as the rudder model applicable for the motion control was made and tested in the cavitation tunnel. In addition, local flow measurements were carried out to obtain physical information, for example, a surface pressure measurement and flow visualization around the flap. And CFD simulation was used to obtain information difficult to collect from the experiment about the 2-dimensional flow.