Various studies have been conducted on pedestrian-level wind environments around buildings. With regard to the speed-up mechanism of pedestrian-level winds, there are references to downwash effect due to the vertical pressure gradient of boundary layer flow and venturi effect due to flow blocking by the building. Two factors contribute to increase or decrease of downwash effect: change in twodimensional / three-dimensional air flow pattern (Type 1) and change in downwash wind speed due to building size that does not accompany change in airflow pattern (Type 2). Previous studies have shown that downwash effect has a greater influence in increasing or decreasing the area of strong wind than venturi effect. However, these considerations are derived from the horizontal mean wind speed distribution at pedestrian level and are not the result of three-dimensional flow field around the building. Therefore, in this study, Computational Fluid Dynamics using Large Eddy Simulation were performed to verify the downwash phenomena that contributes to increase in wind speed at pedestrian level.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.46
no.1
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pp.41-51
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2018
Downwash from helicopter rotor blades and external winds from various maneuvering make an unguided rocket change its trajectory and range. For the prediction of the trajectory and range, it is essential to consider the downwash effect. In this study, an algorithm was developed to calculate 6-Degree-Of-Freedom(6 DOF) forces and moments exerting on the rocket, and total flight trajectory of a 2.75-inch unguided rocket in a helicopter downwash flow field. Using Actuator Disk Model(ADM) analysis result, the algorithm could analyze the entire trajectory in various initial launch condition such as launch angle, launch velocity, and external wind. The algorithm that considered the interference between a fuselage and external winds could predict the trajectory change more precisely than inflow model analysis. Using the developed algorithm, the attitude and trajectory change mechanism by the downwash effect were investigated analyzing the effective angle of attack change and characteristics of pitching stability of the unguided rocket. Also, the trajectory and range changes were analyzed by considering the downwash effect with external winds. As a result, it was concluded that the key factors of the rocket range change were downwash area and magnitude which effect on the rocket, and the secondary factors were the dynamic pressure of the rocket and the interference between a fuselage and external winds. In tailwind case which was much influential on the range characteristics than other wind cases, the range of the rocket rose as increasing the tailwind velocity. However, there was a limit that the range of the rocket did not increase more than the specific tailwind velocity.
Numerical simulation of air-launched rockets from a helicopter was conducted to investigate the aerodynamic interference between air-launched rocket and helicopter. For this purpose, a three-dimensional inviscid flow solver has been developed based on unstructured meshes. An overset mesh technique was used to describe the relative motion between rocket and rocket launcher. The flow solver was coupled with six degree-of-freedom equation to predict the trajectory of free-flight rockets. For the validation, calculations were made for the impinging jet with inclined plate. The rotor downwash of helicopter was calculated and applied to simulation of air-launched rocket. It is shown that the rotor downwash has non-negligible effect on the air-launched rocket and its plume development.
Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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2000.11a
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pp.391-392
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2000
국내 지형이 복잡하고, 대단위 배출시설들이 대도시 주변에 많이 위치하고 있기 때문에 굴뚝에서 배출된 오염물질이 주변에 미치는 영향을 정확히 파악하기 위해서는 굴뚝 주변에 위치한 건물에 의해서 발생하는 세류현상에 대한 세밀한 해석이 요구된다. 현재 국내에서 환경영향평가에서 건물세류현상을 평가하기 위해서 주로 미국 환경보호청에서 제공하고 있는 ISC3모델을 사용하고 있다(US EPA, 1995). (중략)
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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v.10
no.1
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pp.20-29
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2009
There are concerns about the influence of the gust wind caused by helicopters affecting the moving vehicles while hovering over the road during rescue activities. For the understanding of such complicated flow. numerical simulation of a rotor hovering above the ground has been carried out, changing the rotor/ground clearances. The rotor thrust is kept constant. and the rotor control is determined by trim adjustments incorporated into the CFD algorithm. Collective pitch angle and the required power decreases with the rotor/ground clearance which agrees with experience. Changes of the flowfield near the rotor with regard to the rotor height are investigated based on the calculated results.
Kim, Duk-Hyun;Lee, Dae-Yeon;Kang, Dong-gi;Lee, Hyoung Jin
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.45
no.10
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pp.817-824
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2017
This paper presents the characteristics of wing-tail interference for a tail-controlled missile. The magnitude of wing-tail interference was calculated with wind tunnel test results and its effects on aerodynamic coefficients were investigated. The downwash angle of tail wing was calculated with experimental data and the effect of wing-tail interference was expressed as a ratio of angle of attack. Numerical simulations were made to examine flow characteristics of wing-tail interference and the vorticity contour of missile were compared with respect to angle of attack. Experimental and numerical analysis results show that the wing-tail interference has significant effects on static stability of tail-controlled missile.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.25
no.8
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pp.1122-1130
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2001
Film cooling performance from two rows of holes with opposite orientation angles is evaluated in terms of heat flux ratio. The film cooling hole has a fixed inclination angle of 35°and orientation angle of 45°for the downstream row and -45°for the upstream row. Four film cooling hole arrangements including inline and staggered configurations are investigated. The blowing ratio studied was 1.0. Boundary layer temperature distributions are measured to investigate injectant behaviors and mixing characteristics. Detailed distributions of the adiabatic film cooling effectiveness and the heat transfer coefficient are measured using TLC(Thermochromic Liquid Crystal). For the inline configuration, there forms a downwash flow at the downstream hole exit to make the injectant well attach to the wall, which gives high adiabatic film cooling effectiveness and heat transfer coefficient. The evaluation of heat flux ratio shows that the inline configuration gives better film cooling performance with the help of the downwash flow at the downstream hole exits.
The hot gas reingestion phenomenon of helicopter brings about the reduction of engine power available around in-ground. The phenomenon will vary for the conditions of ambient conditions and engine exhaust gas, the flow field associated with the downwash effect of main rotor. To verify the amount of hot gas reingestion to intake, Tests(Wind tunnel test, Flight test) or CFD could be available. At this study, the reingestion around in-ground would be predicted by numerical analysis(CFD).
Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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2002.11a
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pp.395-396
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2002
국내 지형이 복잡하고, 대단위 배출시설들이 대도시 주변에 많이 위치하고 있기 때문에 굴뚝에서 배출된 오염물질이 주변에 미치는 영향을 정확히 파악하기 위해서는 굴뚝 주변의 건물 세류현상에 대해 세밀한 해석이 요구된다. 현재 국내 환경영향평가에서 건물세류현상을 평가하기 위해서 주로 미국 환경보호청에서 제공하고 있는 ISC3모델을 사용하고 있다(US EPA, 1995). 그러나 이 모델에서는 건물과 굴뚝간의 거리에 따른 연기확산의 차이가 발생하는 것을 고려할 수 없고, 또한 건물 주위에 형성되는 와류(wake)에 의해서 배출된 연기의 중심축이 기울어지는 것 등을 고려 할 수 없다. (중략)
Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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v.11
no.2
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pp.145-152
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1995
Predictability of a Gaussian model, ISCST2 was assessed by scaling up wind tunnel experiments with a 1/3,000 terrain model to the real scale. Concentration profiles obtained from the flat-terrain experiment in the neutral condition were estimated to be in agreement with the calculated ones from ISCST2 in the stability class A, but the difference between the two was still large. Concentration profiles from the mountainous-terrain experiments were better fitted to the calculated ones primarily because in the experiment, concentration behind the source was raised due to the effect of a hill in the upstream side. Model prediction was improved with including the downwash effect of buildings and the hill, but overall concentration profiles were not much different from a typical Gaussian profile. While concentration profiles in the experiments were changed with local flows by varying the wind direction and the topography, those from the Gaussian modeling were mot freely changed together with these variations.
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