• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.823-827
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• 2008

The effects of blade leading edge sweep on both the aerodynamic performance and the structure stress of a high pressure centrifugal compressor impeller are numerically investigated. Changes in the flow structure occur as a result of the effect of leading edge sweep on the loading distribution in the tip region. The flow separation is avoided by introducing a sweep of the main blade leading edge and the strength of shock is reduced at the same time. Backswept of the leading edge is found to be beneficial to the impeller performance improving. On the other hand, the structural analysis indicated that high rotating speed of the impeller will cause substantial high bending stresses and radial deflections of the blade. Studies have shown that it is possible to control the stress distribution along the tip and root of the blade by slight adjustments to the sweep angle of the leading edge. These adjustments may be used to design the impeller with lower blade root stress distribution without aerodynamics performance penalty.

• 한국전산유체공학회지
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• 제11권4호
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• pp.48-55
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• 2006

A computational study was carried out in order to investigate aerodynamic characteristics on leading edge sweepback angles of Flying-Wing configurations. The viscous-compressible Navire-Stokes equation and Spalart-Allmaras turbulence model of the commercial CFD code were adopted for this computation analysis. This investigation examined aerodynamic characteristics of three different types of leading edge sweepback angles: $30^{\circ}C,\;35^{\circ}C\;and\;40^{\circ}C$. The freestream Mach number was M=0.80 and the angle of attack ranged from ${\alpha}=0^{\circ}C\;to\;{\alpha}=20^{\circ}C$. The results show that the increases in sweepback angle of the Flying-Wing configuration creates more efficient aerodynamic performance.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제2권4호
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• pp.439-448
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• 2009

Three inducers were designed to avoid cavitation instabilities. This was accomplished by avoiding the interaction of tip cavity with the leading edge of the next blade. The first one was designed with extremely larger leading edge sweep, the second and third ones were designed with smaller incidence angle by reducing the inlet blade angle or increasing the design flow rate, respectively. The inducer with larger design flow rate has larger outlet blade angle to obtain sufficient pressure rise. The inducer with larger sweep could suppress the cavitation instabilities in higher flow rates more than 95% of design flow coefficient, owing to weaker tip leakage vortex cavity with stronger disturbance by backflow vortices. The inducer with larger outlet blade angle could avoid the cavitation instabilities at higher flow rates, owing to the extension of the tip cavity along the suction surface of the blade. The inducer with smaller inlet blade angle could avoid the cavitation instabilities at higher flow rates, owing to the occurrence of the cavity first in the blade passage and its extension upstream. The cavity shape and suction performance were reasonably simulated by three dimensional CFD computations under the steady cavitating condition, except for the backflow vortex cavity. The difference in the growth of cavity for each inducer is explained from the difference of the pressure distribution on the suction side of the blades.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권5호
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• pp.32-38
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• 2019

높은 후퇴각을 갖는 둥근 앞전 날개 형상은 앞전 와류에 의해 복잡한 유동 현상이 나타난다. 불안정한 방향 안정성을 갖는 무미익 플라잉윙의 제어를 위해서 플래퍼론이 사용된다. 본 연구에서는 플래퍼론이 전개된 비세장형, 둥근 앞전의 플라잉윙 형상의 전산해석을 수행하였으며 옆미끄럼각 및 플래퍼론에 대한 영향을 분석하였다. 공력계수 분석을 통해 양력과 항력계수에 대한 옆미끄럼각의 영향은 적으며 측력 및 모멘트 계수는 옆미끄럼각의 영향을 크게 받음을 알 수 있었다. 정적 안정성 분석을 통해 플래퍼론이 전개된 플라잉윙의 가로안정성과 방향안정성이 좋아졌음을 확인하였다. 또한 압력계수분포, 표면 마찰선의 관찰을 통해 앞전 와류 구조 및 거동을 분석하였다.

• Wind and Structures
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• 제31권3호
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• pp.229-240
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• 2020

In the present work, the main features of primary vortices and the vorticity concentrations downstream of vortex bursting in crossflow plane of a delta wing with a sweep angle of Λ=70° were investigated under the variation of the sideslip angles, β. For the pre-review of flow structures, dye visualization was conducted. In connection with a qualitative observation, a quantitative flow analysis was performed by employing Particle Image Velocimetry (PIV). The sideslip angles, β were varied with four different angles, such as 0°, 4°, 12°, and 20° while angles of attack, α were altered between 25° and 35°. This study mainly focused on the instantaneous flow features sequentially located at different crossflow planes such as x/C=0.6, 0.8 and 1.0. As a summary, time-averaged and instantaneous non-uniformity of turbulent flow structures are altered considerably resulting in non-homogeneous delta wing surface loading as a function of the sideslip angle. The vortex bursting location on the windward side of the delta wing advances towards the leading-edge point of the delta wing. The trajectory of the primary vortex on the leeward side slides towards sideways along the span of the delta wing. Besides, the uniformity of the lift coefficient, C_L over the delta wing plane was severely affected due to unbalanced distribution of buffet loading over the same plane caused by the variation of the sideslip angle, β. Consequently, dissimilarities of the leading-edge vortices result in deterioration of the mean value of the lift coefficient, C_L.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.771-774
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• 2002

Highly sweep leading edge extensions(LEX) applied to delta wings have greatly improved the subsonic maneuverability of contemporary fighters. In this study, systematic approach by PIV experimental method within a circulating water channel was adopted to study the fundamental characteristics of induced vortex generation, development and its breakdown appearing on a delta wing model with or without LEX in terms of four angles of attack($15^{\circ},\;20^{\circ},\;25^{\circ},\;30^{\circ}$) and six measuring sections of chord length($30{\%},\;40{\%},\;50{\%},\;60{\%},\;70{\%},\;80{\%}$). Sideslip effect in case of the LEX was also studied for two sideslip(yaw) angles($5^{\circ},\;10^{\circ}$) at one angle of attack(20). Distribution of time-averaged velocity vectors and vorticity over the delta wing model were compared along the chord length direction. Quantitative comparison of the maximum vorticity featuring the induced pressure distribution were also conducted to clarify the significance of the LEX existence. Animation presentation in velocity distribution was also implemented to reveal the effect of LEX with wing vortex interaction.

• 한국추진공학회지
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• 제7권4호
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• pp.39-45
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• 2003

본 연구에서는 제트 베인의 선단부 형상과 종횡비에 따라 다르게 나타나는 공기 역학적 특성을 분석하였으며, 고속 고온의 가스에 의해 발생하는 제트 베인의 삭마형태에 따른 공기역학적 성능 감소를 분석하였다. 이 연구를 위해 압축 공기를 이용한 초음속 유동 시험 장치를 제작하여 마하수 2.88, 과소 팽창비 2인 유동을 모사하고, 제트 베인의 선단부 형상과 종횡비에 따른 공기역학적 특성 분석을 위해 형상이 다른 18종의 제트 베인을 제작하였으며, 또한 삭마율에 따른 공기 역학적 성능 감소를 분석하기 위해 원형과 원형 제트 베인의 10%, 20% 삭마된 베인을 제작하여, 제트 베인의 편향각을 0도에서 25도까지 5도 간격으로 변화시켜가며 양력과 항력을 측정하여 삭마와 관련한 공기역학적 성능을 분석하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제38권3호
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• pp.234-240
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• 2002

본 연구에서는 전개판의 영각 변화에 따른 정적안정성에 관하여 이론적 해석을 하였다. 또한 전개판의 형상별 유체력에 의한 정적 안정성을 평가하기 위하여 종횡비가 다른 평판과 만곡도가 다른 종만곡판을 사용하여 회류수조에서 유체력 및 모벤트를 측정하고 형상별 압력중섬계수와 모멘트 계수를 계산하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 전개판의 영각($\alpha$) 변화에 따른 끌줄의 장력과 후릿줄의 장력에 의한 모멘트 변화는 전개판을 항상 정적 안정성을 가지도록 작용한다. 2. 종횡비(λ)가 0.5, 1.0, 1.5인 평판의 압력중심계 수는 영각의 증가와 함께 전연에서 중심쪽으로 이동한다. 이것은 유체력에 의한 모멘트는 항상 정적으로 안정하도록 작용한다는 것을 의미한다. 3. 종횡비가 일정(λ=1.5)하고, 만곡도(CR)가 5%, 10%, 15%, 20%인 만곡판의 유체력에 의한 압력중심계수는 영각의 증가와 함께 후연에서 전연쪽으로 이동한 다음, 다시 만곡판의 중심쪽으로 이동한다 만곡판에 작용하는 유체력에 의한 모멘트는 만곡도가 커질수록 정적으로 불안정한 영각의 범위가 증가한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제46권1호
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• pp.1-9
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• 2018

람다 날개 형태의 무인전투기는 동체-날개 융합익의 형태를 띄고 있어 일반적인 항공기에 비해 상대적으로 항력이 작고 레이더 반사 면적이 작아 우수한 스텔스 성능을 갖는다. 그러나 앞전 후퇴각에 의해 생성되는 앞전 와류의 영향으로 특정 받음각에서 피칭모멘트가 급격히 증가하는 현상이 나타난다. 본 연구에서는 무미익 람다 날개 형상을 기반으로 한 UCAV 1303 모델을 사용하여 풍동시험과 전산해석을 수행하였다. 실험 풍속은 50 m/s, 받음각 범위는 $-4^{\circ}{\sim}28^{\circ}$ 으로 하였으며 전산해석 또한 실험 조건과 동일하게 연구를 수행하였다. 본 연구를 통해 UCAV의 날개 비틀림이 피칭모멘트의 안정성에 미치는 영향을 확인하였다. 그 결과 날개에 음의 비틀림 각을 적용하였을 때 날개 바깥쪽에서의 유동 박리가 지연되면서 Pitch-break가 발생하는 받음각이 증가하였고, 양의 비틀림 각을 적용하였을 때 Pitch-break가 발생하는 받음각이 감소하였지만 양항비가 증가하는 것을 확인하였다.