• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제24회 춘계학술대회논문집
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• pp.394-398
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• 2005

초음속 순항 추진기관인 램제트 추진기관은 $1.5\sim3$ 정도의 비행마하수를 가지는 비행체에 적용되어져 왔고, 마하수 4 이상의 고성능 램제트 추진기관에 대한 연구도 다수 이루어져 왔다. 현재는 극초음속 비행을 위한 램제트-스크램제트 엔진의 작동모드를 가지는 듀얼모드 스크램제트 엔진개발 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구에서는 고성능 램제트와 듀얼모드 스크램제트 엔진에 필요한 마하 4에서의 공기흡입구 유동에 대한 연구로서 배압, 받음각, 요각의 변화에 따른 초음속 흡입구에서의 유동 특성을 Schlieren 가시화, Oil 가시화, 압력 측정 등을 통해 파악하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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• pp.346-351
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• 2017

본 연구에서는 램 구조물의 각도와 노즐 면적 대비 램 구조물 면적비의 변화에 따른 이차목 디퓨저의 유동 특성에 대한 수치적 연구를 진행하였다. 램 구조물 각도가 증가함에 따라 램 구조물에서 경사 충격파가 강하게 발생하여 모사할 수 있는 고도가 낮아지고 이차목에서의 압력 회복 지점이 뒤로 밀리는 것을 확인하였다. Blockage Ratio가 증가함에 따라 램 구조물 뒤쪽에서 발생하는 재순환 영역이 커지고, 디퓨저 수축부에서 박리가 발생하고, 모사 고도에는 영향이 없다는 것을 확인하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.215-218
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• 2011

초기 설계단계에서 세 개의 전압력센서와 두 개의 정압력센서로 구성된 압력획득 장치를 이용하여 초고속 유동 상태에서 공력 데이터 산출 알고리즘 개발에 대하여 기술하였다. 개발 알고리즘으로부터 마하수, 받음각 및 사이드슬립각을 미리 정의된 테이블 데이터 및 내삽법(interpolation)을 적용하여 손쉽게 얻을 수 있다. 초기 설계 단계에서 개발 프로그램을 검증하기 위해 사용된 테이블 데이터는 Taylor-Maccoll 관계식으로부터 획득한 자료로 구성하였다. 또한 데이터는 CFD 해석에 기초한 계산결과와 비교 및 수정되었다. 금번에 제시된 알고리즘은 다양한 항공기 와 시험에 필요한 초음속 유동데이터 획득에 유용하게 적용될 것으로 기대된다.

• Wind and Structures
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• 제37권1호
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• pp.57-78
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• 2023

In this study, a generalized three-degree-of-freedom (3-DoF) analytical model is formulated to predict linear aerodynamic instabilities of a prism under quasi-steady (QS) conditions. The prism is assumed to possess a generic cross-section exposed to turbulent wind flow. The 3-DoFs encompass two orthogonal horizontal directions and rotation about the prism body axis. Inertial coupling is considered to account for the non-coincidence of the mass center and the rotation center. The aerodynamic force coefficients-drag, lift, and moment-depend on the Reynolds number based on relative flow velocity, angle of attack, and the angle between the wind and the cable. Aerodynamic forces are linearized with respect to the static equilibrium configuration and mean wind velocity. Routh-Hurwitz and Liénard and Chipart criteria are used in the eigenvalue problem, yielding an analytical solution for instabilities in galloping and static divergence types. Additionally, the minimum structural damping and stiffness required to prevent these instabilities are numerically determined. The proposed 3-DoF instability model is subsequently applied to a conductor with ice accretion and a full-scale dry inclined cable. In comparison to existing models, the developed model demonstrates superior prediction accuracy for unstable regions compared with results in wind tunnel tests.

• 한국추진공학회지
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• 제13권3호
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• pp.41-49
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• 2009

본 논문은 공기흡입식 추진기관의 고체 로켓 부스터 분리에 관한 수학적 모델링과 시뮬레이션 기법을 기술하였다. 비행체 및 부스터는 하나의 다물체(multi-body)로 고려하였고 부스터는 단지 비행체의 축 방향으로 움직이는 것으로 가정하였다. 비행체 및 부스터의 동적 운동은 Kane 방법에 의해 모델링 되었다. 다양한 부스터 위치에 따라 전체 시스템에 작용하는 공력은 DATCOM 소프트웨어를 사용하여 산출되었으며 부스터 분리 유효 작용면에 작용하는 내부 분리 압력은 일반적인 기체역학 및 Taylor-MacColl 관계식에 의해 산출되었다. 수치적 해석은 Mathworks사의 Matlab이 사용되었다. 해석 결과에 의하면 부스터 분리 동안 마하수 및 받음각 변화 등은 크지 않는 것으로 나타났으며, 실제 시험 장치를 이용한 부스터 분리 시험이 진행될 경우 자세 각 변화, 흡입 유동 특성 등은 무시할 만한 수치임을 확인할 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권9호
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• pp.27-34
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• 2004

측 추력(Lateral Jet) 제어 시스템에 의해 자세제어를 하는 미사일 주위의 초음속 유동장 해석을 위하여 삼차원 Navier-Stokes 코드 (AADL3D)를 개발하고, 이를 이용한 수치해석 연구를 수행하였다. 미사일의 받음각, 제트 노즐의 위치, 그리고 제트의 분출 각 등의 Parameter가 미사일에 미치는 수직력 및 피칭모멘트에 대한 영향을 알아보기 위한 사례 연구를 수행하였다. 또한 미사일은 무게 중심을 기준으로 4개 영역으로 나뉘어 각 부분에서의 수직력과 모멘트에 대한 기여도를 비교하였다. 공력해석 결과, 각 Parameter 변화에 대한 서로 다른 수직력과 모멘트 변화양상 및 그 원인을 확인할 수 있었다. 또한 각 Parameter 의 적절한 조합에 의해 모멘트 발생을 최소화 할 수 있음을 보여 주었다.

• Wind and Structures
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• 제3권3호
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• pp.209-220
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• 2000

The Strouhal number is an important nondimensional number which is explanatory of aerodynamic instability phenomena. It takes on the different characteristic constant value depending upon the cross-sectional shape of the body being enveloped by the flow. A number of investigations into this subject, especially on the drag test, surface pressure test and hot-wire test, have been carried out under the fixed state of the body in the past. However, almost no investigations concerning the determination of the St on wind-induced vibration of the body have been reported in the past even though the aerodynamic behavior of the body is very important because the construction of wind-sensitive structures is recently on the sharp increase. Based on a series of wind tunnel tests, this paper addresses a new method to determine the Strouhal number of rectangular cylinder in the uniform flow. The central idea of the proposed method is that the Strouhal number can be obtained directly by the aerodynamic behaviors of the body through wind-induced vibration test. The validity of proposed method is evaluated by comparing with the results obtained by previous studies in three B/Ds at attack angle $0^{\circ}$ and a square cylinder with various attack angles. The values and trends of the proposed Strouhal numbers are in good agreements with values of previous studies. And also, the Strouhal numbers of B/D=1.5 and 2.0 with various attack angles are obtained by the proposed method and verified by other method. This proposed method is as good as any other previous methods to obtain the Strouhal number.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.170-176
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• 2020

본 연구는 선박의 조종성능에 직접 영향을 미치는 방향타의 양력, 항력 및 모멘트를 전산유체역학을 이용하여 연구하였다. 힘과 모멘트에 영향을 미치는 전형적인 선박 방향타 중 하나는 바다에서 조종하는 동안 선수 타이다. 따라서 선박 선수타에 대한 힘과 모멘트를 연구하였다. IFS 선수 타 시리즈 중 균형 IFS 54 BR 15는 연구에 사용되었다. 난류 모델로는 표준 k-epsilon이 연구에 적용되었다. 선수 타의 유체 역학, 특히 양력, 항력 및 모멘트 계수는 서로 다른 공격 각도에 대해 계산되었다. 본 연구에 사용된 유동과 선수 타 사이의 받침각은 0도에서 5도 간격씩 35도까지 총 6개이다. 선박의 운동 성능에 미치는 영향에 대한 계산 결과는 이전 실험 연구 결과와 비교되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권2호
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• pp.131-136
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• 2008

본 연구는 다양한 배열 상태에 놓인 2원주 주위의 유동장 특성을 PIV를 이용하여 파악한 것이다. 직렬배열에서 하류측 원주의 후방에서 측정한 Strouhal 수는 수평 간격비가 클수록 작게 나타났다. 직렬배열에서 2원주 사이의 흐름은 거의 정체되어 있으며, 상류측 원주에 가까울수록 정체 범위가 크게 나타났다. 직렬배열에서 자유류와 2원주의 중심선이 이루는 받음각()의 미소 변화(${\alpha}$=${\pm}1.0^{\circ}$)에 따라 2원주 사이에는 서로 반대 방향의 와류가 생성되었다. 병렬배열에서 수직 간격비가 클수록 2원주 사이의 유속이 크게 나타났다.

• Wind and Structures
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• 제23권4호
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• pp.301-311
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• 2016

The numerous benefits of Savonius turbine such as simple in structure, has appropriate self-start ability, relatively low operating velocity, water acceptance from any direction and low environmental impact have generated interests among researchers. However, it suffers from a lower efficiency compared to other types of water turbine. To improve its performance, parameters such flow pattern, pressure and velocity in different conditions must be analyzed. For this purpose, a detailed description on the flow field of various types of Savonius rotors is required. This article presents a numerical study on a nonlinear two-dimensional flow over a classic Savonius type rotor and a Benesh type rotor. In this experiment, sliding mesh was used for solving the motion of the bucket. The unsteady Reynolds averaged Navier-Stokes equations were solved for velocity and pressure coupling by using the SIMPLE (Semi-Implicit Method for Pressure linked Equations) algorithm. Other than that, the turbulence model using $k-{\varepsilon}$ standard obtained good results. This simulation demonstrated the method of the flow field characteristics, the behavior of velocity vectors and pressure distribution contours in and around the areas of the bucket.