• 한국항공우주학회지
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• 제45권3호
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• pp.191-193
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• 2017

EFD-CFD 비교워크샵은 AIAA의 Drag Prediction Workshop과 High Lift Prediction Workshop을 참고하여 국내의 풍동실험과 전산해석기술 수준을 향상시키고 두 분야의 협력을 통해 공기역학의 기술수준을 고양하고자 조직되었다. 국내외에서 수행된 3개의 풍동실험 Case에 대한 전산해석 수행 및 비교분석을 수행하며 2015년부터 비교 워크샵이 개최되고 있다. 향후 국내 연구자들의 참여와 협력을 적극 유도하며 새로운 형상에 대한 실험과 해석 및 분석을 진행하여 국내 공기역학의 기술발전에 기여하고자 한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제56권1호
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• pp.23-33
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• 2019

Unmanned Surface Vehicle (USV) is being developed to do maritime survey and maritime surveillance at Korea Research Institute of Ships & Ocean engineering (KRISO). The goal is that USV should be operated at the maximum speed of 45 knots and it should be operated at sea state 4. Therefore the planing hull of USV should be excellent in resistance performance and manoeuvring performance. It is needed to check its performance using Experimental Fluid Dynamics (EFD), Computational Fluid Dynamics (CFD) or analytic method before designing the hull. In this study, resistance performance was analyzed by EFD and CFD. EFD with heave and pitch was performed at high speed towing system in Seoul National University. CFD was performed using SNUFOAM based on openFOAM with dynamic mesh to calculate running attitudes. The results of CFD were compared with EFD results. The results of CFD were resistance, running attitudes and wave height. The flow distribution and pressure distribution were also analyzed. The results of numerical resistance was under estimated than EFD. Even though the results of CFD have a slight limitation, it can be successfully used to estimate the resistance performance of planing hull. In addition it can be used as a supplement for EFD results.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권3호
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• pp.252-258
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• 2017

본 논문에서는 현재 한국항공우주학회 공기역학부문위원회에서 주관하고 있는 EFD-CFD 비교워크샵의 여러 과제 중 CASE 3 천음속영역 유동해석에 대해 소개하고 현재까지 참여한 기관들의 결과를 서로 비교하였다. 현재까지 이 과제에 대하여 산학연 8개 기관이 참가하였고, 그 결과 풍동실험결과와 비교적 잘 일치하며, 서로의 해석결과 역시 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권3호
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• pp.241-251
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• 2017

EFD-CFD 워크샵 중 Case3인 RAE Wing A 형상에 대해 전산유체역학 해석을 수행하였다. 해석자로 3개의 상용 CFD 해석 코드(Star-CCM+, Fluent, CFX)와 오픈 소스 CFD 코드(SU2)를 사용하였다. 격자는 상용 격자 생성 코드인 Pointwise를 이용하여 격자의 수에 따라 4가지를 생성하였다. 마하수 0.4, 0.8에서 는 받음각 2도, 마하수 0.9에서 받음각 1도에서 해석하였다. coarse격자부터 fine 격자까지는 압력계수 곡선과 수직력 계수는 비슷한 결과를 보였으나 항력 계수에서는 차이가 있었다. Star-CCM+과 Fluent의 해석에서 차분법의 차수가 높을수록 충격파의 위치를 앞으로 예측하였다. 수렴에 다다르는 계산시간은 Fluent, Star-CCM+, CFX의 순으로 나타났고 SU2는 이에 비해 수렴하는데 많은 시간이 들었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권3호
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• pp.259-267
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• 2017

본 연구에서는 카이스트에서 개발된 비정렬격자 기반의 유동 해석자를 이용하여 KARI-11-180 익형, SDM과 천음속 비행체 주변 유동장에 대한 수치해석을 수행하였다. 유동장을 해석하기 위하여 RANS가 수치적으로 풀이되었으며, Roe가 제안한 FDS 방법을 사용하여 비점성 플럭스를 계산하였다. 난류 모델은 SA 모델, SST 모델, ${\gamma}-{\widetilde{Re}}_{{\theta}t}$모델이 사용되었다. KARI-11-180 익형 유동 해석 결과 천이현상을 고려하였을 때 항력 계수가 더 작게 예측되었으며, 계산된 공력 특성은 전반적으로 실험 결과와 잘 일치하였다. SDM의 경우 날개 앞전에서 유동 박리현상이 발생하였으며, 계산된 공력 특성이 EFD 결과와 유사한 경향을 보였다. 천음속 비행체의 경우 자유류 마하수가 0.9일 때 주 날개에서 발생하는 충격파를 성공적으로 포착하였으며, 실험 결과와 해석된 결과 사이의 유사성을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제51권6호
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• pp.539-547
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• 2014

Ship squat is a well known phenomenon, which means an additional sinkage and a change of trim when a ship sails in shallow water. As a series of ship squat study, a HPMM(Horizontal Planar Motion Mechanism) test of KVLCC2 model ship to measure a sinkage and a trim in shallow water was conducted. Additionally a CFD(Computational Fluid Dynamics) analysis was carried out to simulate fluid flows around the ship surface. A change in ship speed, drift angle at three depth conditions(H/T = 1.2, 1.5 & 2.0) is considered for comparing these results. As a result, an increase of the ship speed and the drift angle caused an increase in ship squat in EFD(Experimental Fluid Dynamics), and created a lower pressure on the ship bottom area in CFD. Lastly the sinkage results of KVLCC2 by EFD and CFD are compared to results by three empirical formulas. The tendency of sinkage by EFD and CFD is similar to the results of empirical formulas.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권3호
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• pp.194-201
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• 2017

EFD-CFD 비교 워크샵 case 1의 모델로 한국항공우주연구원에서 개발된 KARI-11-180 익형이 선정되었다. 익형 풍동시험은 $0.6m{\times}3.0m$ 모델을 사용하여 KARI LSWT에서 최대 레이놀즈수 3.0E6까지 수행되었다. 익형 형상 및 Cl, Cd 그리고 Cp를 포함한 시험자료가 2015년 KSAS 춘계학술대회에서 공개되었으며, KFLOW, FLUENT 및 STAR-CCM+를 사용한 전산유체해석결과가 2015년 KSAS 추계학술대회에서 공개되었다. 본 논문에는 2015년 발표된 시험 및 전산해석결과를 요약하여 수록하였으며, 시험결과를 포함한 전산해석 결과들 간의 비료결과도 요약수록 하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권3호
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• pp.217-225
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• 2017

본 연구는 국내 외 풍동기관들의 정적 공력측정 결과의 상호 비교검증 및 EFD-CFD 검증을 위해 수행되었다. 공군사관학교에서는 NRC 모델 기반 표준 동안정 모델을 제작하여 정적 특성을 측정하고, 풍동시험의 정확성 검증을 위하여 한국항공우주연구원 및 NRC에서 측정된 정적 공력측정 데이터를 상호 비교하였다. 또한 풍동시험 결과를 전산해석 결과와 비교하였으며 전산해석 유동장에서 분석된 오차원인을 확인하기 위하여 스트레이크 영향성을 검토하였다. 그 결과, EFD-CFD 간 피칭모멘트의 경향성이 상이하였으며, 스트레이크 효과는 크게 나타나지 않았다. 따라서 후방 지지대, 표준 동안정 모델의 흡입구에서 발생하는 와류에 의한 오차 분석과 전산해석의 격자해상도 재구성 등의 추가연구 진행이 필요한 것으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권2호
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• pp.109-117
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• 2020

기존 정렬 격자의 많은 제약 조건들을 완화할 수 있는 patched-grid 알고리즘을 이용하여 효율적으로 정렬 격자계를 구성하였다. EFD-CFD 워크숍의 case 4: 삼각 날개-원통형 동체 형상에 크게 3가지의 접근 방식을 적용하여 기존의 격자 생성 문제점들을 해결하였고, 실험값과 비교하여 검증하였다. 고 받음각 영역에서 표면 압력 분포가 실험값과 다소 차이를 보였다. 마하수의 증가에 따른 피칭 모멘트의 기울기 변화를 분석하였고 이는 tuck under 현상으로 설명할 수 있었다. 초음속 영역에서는 형상 앞에 궁형 충격파가 발생함으로써 삼각익 뒷전까지 양력을 발생시키는 영역이 확장되었다. 또한, 마하수와 받음각에 따라 압력 중심과 무게 중심의 위치를 비교하여 피칭 모멘트의 경향성을 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권6호
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• pp.445-451
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• 2018

본 논문에서는 현재 한국항공우주학회 공기역학부문위원회에서 주관하고 있는 EFD-CFD 비교 워크숍의 여러 과제 중 CASE 4 삼각날개(Delta Wing)의 천음속영역의 유동해석 결과를 작성하였다. 풍동실험은 추후에 진행될 예정이며, -5~20도 받음각 영역에서의 CFD 해석을 수행하였다. 해석을 수행한 마하수는 0.7, 0.85, 1.2이다. 삼각날개의 적합한 해석조건을 찾기 위해서 기준격자 크기를 조절하여 격자의존성 해석을 수행하였고, 선택한 격자로 받음각 변화에 따라 양력계수와 항력계수의 경향을 파악하였다.