• 제목/요약/키워드: Drag Coefficient Ratio

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500kW급 수평축 조류발전기의 수력 최적 설계 (Hydrodynamically Optimal Blade Design for 500kW Class Horizontal Axis Tidal Current Turbine)

  • 유기완
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제29권5호
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    • pp.73-80
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    • 2009
  • A tidal current turbine is designed and analyzed numerically by using blade element momentum theory. The rated power has a limitation because the diameter of the tidal current turbine cannot exceed the depth of sea water. This study investigates a horizontal axis tidal-current turbine with a rated power of 500 kW. NACA-6 series laminar foil shape is used for basic airfoil along the blade span. The distributions of chord length and twist angle along the blade span are obtained from the hydrodynamic optimization procedure. Prandtl's tip loss correction and angle of attack correction considering the three-dimensional effect are applied for this study. The power coefficient curve shows maximum peak at the rated tip speed ratio of 6.0, and the maximum torque coefficient is developed at the tip speed ratio of 4. The drag coefficient reaches about 0.85 at the design tip speed ratio.

논문 : 날개끝 불어내기 장치가 있는 항공기의 공력특성에 관한 실험연구 (Papers : An Experimental Study of the Aerodynamic Characteristics Using the Wing - tip Jet Blowing at the Aircraft)

  • 홍현의;정운갑;김범수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.17-26
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    • 2002
  • 훈련기의 1/12 축소 날개반쪽 모델 및 1/16 축소 완제기 전체모델에 날개끝 불어내기 방향이 다른 3가지 슬롯(전방 35도 방향, 날개방향, 후방35도 방향)을 장착하고, 또한 3가지 불어내기 운동량 계수 (0. 004, 0.009, 0.017)의 변화를 받음각의 증가에 따라 양력과 항력의 공력특성의 변화를 비교하였고, 반쪽모델에서는 전체모델과 같은 방법으로 날개 윗면의 압력을 측정하여 기본형과 비교하였다. 실험결과 날개방향으로 불어내기를 하였을 경우와 불어내기 운동량 계수가 0.017인 경우가 가장 큰 항력감소와 양항비의 증가를 나타냈으며, 받음각 8도에서 가장 큰 항력감소율과 양항비 증가율이 있었음을 알 수 있었다.

수평축 풍력터빈 블레이드의 공력해석 및 설계에 관한 연구 (A Study on Design of Wind Turbine Blade and Aerodynamic Analysis)

  • 김정환;김범석;윤수한;이영호
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2003년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.631-638
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    • 2003
  • The wind turbine blade is the equipment converted wind into electric energy. The effect of the blade has influence of the output power and efficiency of wind turbine. The design of blade is considered of lift-to-drag ratio, structure, a condition of process of manufacture and stable maximum lift coefficient, etc. This study is used the simplified method for design of the aerodynamic blade and aerodynamic analysis used blade element method. This process is programed by delphi-language. The program has any input values such as tip speed ratio, blade length, hub length, a section of shape and max lift-to-drag ratio. The program displays chord length and twist angle by input value and analyzes performance of the blade.

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편대비행 중인 날개들의 공력특성에 대한 수치적 연구 (Numerical Study on the Aerodynamic Characteristics of Wings on the Formation Flight)

  • 이승재;조정현;이세욱;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.18-26
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    • 2007
  • 날개들이 편대를 이루면서 비행하는 경우의 정상상태 공력특성에 대하여 와류격자법을 이용하여 해석하였다. 2개의 날개가 편대 비행 상태에 있을 때, 선도 날개에 의하여 후방 날개의 부분 양력계수가 높아짐을 알 수 있었다. 3개 이상의 날개를 일렬 및 V자편대 배치하여 양항비에 대하여 해석하였는데, 날개가 편대의 후방에 위치할수록 커지고, 가로 간격이 벌어질수록 작아짐을 알 수 있었다. 가로세로비가 증가할수록 전방 날개와 후방 날개의 양항비 차이가 커짐을 알 수 있었다. 후방 날개의 높이를 변화시켰을 경우, 같은 높이에서 최대 양항비를 나타내었다. 3개, 9개, 15개의 날개를 편대 비행했을 경우 날개 수가 많아질수록 편대 비행의 이득이 증가함을 알 수 있었다.

서남권 도서지역에 적합한 1kW급 수평축 풍력터빈 로터 블레이드 설계 및 유동해석 (Design and Flow Analysis on the 1kW Class Horizontal Axis Wind Turbine Rotor Blade for Use in Southwest Islands Region)

  • 이준용;최낙준;윤한용;최영도
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.5-11
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    • 2012
  • This study is to develop a 1kW-class horizontal axis wind turbine(HAWT) rotor blade which will be applicable to relatively low wind speed regions in southwest islands in Korea. Shape design of 1kW-class small wind turbine rotor blade is carried out using a blade profile with relatively high lift to drag ratio by blade element momentum theory(BEMT). Aerodynamic analysis on the newly designed rotor blade is performed with the variation of tip speed ratio. Power coefficient and pressure coefficient of the designed rotor blade are investigated according to tip speed ratio.

Determination of Urban Surface Aerodynamic Characteristics Using Marquardt Method

  • Zhang, Ning;Jiang, Weimei;Gao, Zhiqiu;Hu, Fei;Peng, Zhen
    • Wind and Structures
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    • 제12권3호
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    • pp.281-283
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    • 2009
  • Marquardt method is used to estimate the aerodynamic parameters in urban area of Beijing City, China, including displacement length (d), roughness length ($z_0$) and friction velocity (u*) and drag coefficient. The surface drag coefficient defined as the ratio between friction velocity and mean wind speed is 0.125 in our research, which is close to typical urban area value. The averaged d and $z_0$ are 1.2 m and 7.6 m. d and $z_0$ change with direction because of the surface heterogeneity over urban surface and reach their maximum values at S-SW sector, this tendency agrees with the surface rough element distribution around the observation tower.

Molecular dynamics study of Al solute-dislocation interactions in Mg alloys

  • Shen, Luming
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제6권2호
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    • pp.127-136
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    • 2013
  • In this study, atomistic simulations are performed to study the effect of Al solute on the behaviour of edge dislocation in Mg alloys. After the dissociation of an Mg basal edge dislocation into two Shockley partials using molecular mechanics, the interaction between the dislocation and Al solute at different temperatures is studied using molecular dynamics. It appears from the simulations that the critical shear stress increases with the Al solute concentration. Comparing with the solute effect at T = 0 K, however, the critical shear stress at a finite temperature is lower since the kinetic energy of the atoms can help the dislocation conquer the energy barriers created by the Al atoms. The velocity of the edge dislocation decreases as the Al concentration increases when the external shear stress is relatively small regardless of temperature. The Al concentration effect on the dislocation velocity is not significant at very high shear stress level when the solute concentration is below 4.0 at%. Drag coefficient B increases with the Al concentration when the stress to temperature ratio is below 0.3 MPa/K, although the effect is more significant at low temperatures.

방음터널의 풍하중 산정 및 감음성능 예측 (Estimation of Wind Pressure on Soundproof Tunnel and Noise Reduction at Far-field)

  • 임정빈;김영찬;김두훈;조재영;이학은
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.542-547
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    • 2004
  • The objective of this study is 0 estimate wind pressure acting on soundproof tunnel and noise reduction through the tunnel. For the purpose various shape of scale models were prepared and drag forces acting on each models were measured in wind tunnel. And numerical simulation was performed to confirm experimental results. As a result the lowest drag force coefficient of 0.59 was obtained in the case of arch roof shape model. Noise reduction through soundproof tunnel was simulated by using ray tracing method according to various open ratio of its roof area.

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원추형 유동층 연소기의 수력학적 특성 및 열전달에 항력 모델이 미치는 영향에 대한 연구 (Effects of Drag Models on the Hydrodynamics and Heat Transfer in a Conical Fluidized Bed Combustor)

  • 강승모;;고동국;박외철;임익태
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권11호
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    • pp.861-869
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    • 2015
  • 본 연구에서는 서로 다른 항력 모델이 원추형 유동층 연소기 내의 수력학적 특성과 열전달 현상에 미치는 영향에 대해, 입자상 유동에 대한 분자운동론을 적용한 오일러-오일러 모델을 사용하여 수치 해석적으로 연구하였다. Gidaspow 항력 모델과 Syamlal-O'Brien 항력 모델에 대해 유입 공기의 속도와 입자의 크기를 변화시키면서 연소기 내의 압력강하나 베드 팽창률 및 벽과 베드 사이의 열전달 계수의 변화를 조사하였다. 그 결과 베드의 팽창률은 속도가 증가함에 따라 커졌으며 압력강하는 속도의 증가에 따라 감소하였다. 벽과 베드 사이의 열전달 계수는 유입 속도가 증가하면 증가하고 입자의 크기가 증가하면 감소하는 것으로 나타났다. 베드의 팽창률이나 압력 강하와 같은 수력학적 특성은 항력 모델에 큰 영향을 받지 않았으나 열전달 계수는 항력 모델에 따라 차이가 나타났다.

익형 형상 설계를 위한 실수기반 적응영역 다목적 유전자 알고리즘 연구 (A Study on Real-Coded Adaptive Range Multi-Objective Genetic Algorithm for Airfoil Shape Design)

  • 정성기;김지홍
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권7호
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    • pp.509-515
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    • 2013
  • 본 연구에서 익형 형상 설계를 위해 전역적 다목적 최적화 기법인 적응영역 다목적 유전자 알고리즘 코드를 개발하였다. 저마하수에서 최대 양력과 순항조건에서 최대 양항비를 동시에 만족시키기 위해 목적함수로 양력계수와 양항비를 선정하였으며, 익형 형상 설계를 위해 PARSEC 기법을 이용하였다. 그 결과 참조 익형 대비 나은 공력 특성을 나타내는 2개의 익형이 선택되었으며 최대 양력과 양항비는 첫 번째 익형에 대해 약 4.89%, 5.38% 증가하였으며, 두 번째 익형에 대해 약 7.13%, 4.33% 증가하였다.