• 제목/요약/키워드: Lift-to-drag ratio

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Lift/Drag Prediction of 3-Dimensional WIG Moving Above Free Surface

  • Kwag, Seung-Hyun
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제15권3호
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    • pp.384-391
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    • 2001
  • The aerodynamic effects of a 3-dimensional Wing in Ground Effect (WIG) which moves above the free surface has been numerically investigated via finite difference techniques. The air flow field around a WIG is analyzed by a Marker & Cell (MAC) based method, and the interactions between WIG and the free surface are studied by the pressure distributions on the free surface. Waves are generated by the surface pressure distribution, and a Navier-Stokes solver has been employed, to include the nonlinearities in the free surface conditions. The pressure values Cp and lift/drag ratio are reviewed by changing the height/chord ratio. In the present computations a NACA0012 airfoil with a span/chord ratio of 3.0 are treated. Through computational results, it is confirmed that the free surface can be treated as a rigid wavy wall.

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정방형 홈을 가진 회전원주 주위의 유동과 유체력 (Flow and Fluid Force around a Rotating Circular Cylinder with Square Grooves)

  • 강명훈;노기덕;공태희
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.1460-1465
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    • 2004
  • Flow patterns around a rotating circular cylinder having square dimpled surface were visualized by the hydrogen bubble technique at velocity ratios from a=0 to 4.8 and Reynolds number of $Re=1.0{\times}10^{4}$. The wake region of the cylinder was reduced as the velocity ratios increase and was smaller than that of the smooth cylinder without dimples at the same velocity ratio. The hydrodynamic characteristics on the cylinder was investigated by measuring of lift and drag at velocity ratios from a=0 to 4.1 and Reynolds number from $Re=1.2{\times}10^{4}$ to $Re=2.0{\times}10^{4}$. As the velocity ratios increase, the average lift and drag coefficients were increased and at the same velocity ratio, the average lift was larger but the average drag was smaller than that of the smooth cylinder.

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정방형 딤플을 가진 회전원주의 유동장 특성 (Flowfield Characteristics of a Rotating Circular Cylinder Having Square Dimpled Surface)

  • 노기덕;강명훈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권4호
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    • pp.486-492
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    • 2004
  • Flow patterns around a rotating circular cylinder having square dimpled surface were visualized by the hydrogen bubble technique at velocity ratios from a=0 to 4.8 and Reynolds number of Re=1.0${\times}$10$^4$. The wake region of the cylinder was reduced as the velocity ratios increase and was smaller than that of the smooth cylinder without dimples at the same velocity ratio. The hydrodynamic characteristics on the cylinder was investigated by measuring of lift and drag at velocity ratios from a=0 to 4.1 and Reynolds number from Re=1.2${\times}$10$^4$ to Re=2.0${\times}$10$^4$. As the velocity ratios increase, the average lift and drag coefficients were increased and at the same velocity ratio, the average lift was larger but the average drag was smaller than that of the smooth cylinder.

직렬 및 병렬배열에서 2원주의 유체역학적 간섭 (Hydrodynamic Interference between Two Circular Cylinders in Tandem and Side by Side Arrangements)

  • 노기덕;박지태;강호근
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제27권1호
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    • pp.49-56
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    • 2003
  • The hydrodynamic interference between two circular cylinders in tandem and side by side arrangements was investigated by measuring of lift and drag on each cylinder. The time variations of interference lift and drag coefficients in each arrangement were observed at center-to-center pitch ratios of P/D=1.25 and 2.5 and Reynolds number of $Re=1.5\times10^4$. Average interference lift and drag coefficients were also observed at pitch ratios from P/D=1.25 to 2.5 and Reynolds number from $Re=1.5\times10^4$ to $1.5\times10^4$. The hydrodynamic interference between two circular cylinders differed with the shape of the arrangement and the pitch ratio, but the characteristics were revealed by measuring of lift and drag on each cylinder.

스마트무인기에 적용한 유동제어 장치 (Application of Flow Control Devices for Smart Unmanned Aerial Vehicle (SUAV))

  • 정진덕;홍단비
    • 항공우주기술
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    • 제8권1호
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    • pp.197-206
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    • 2009
  • 스마트 무인기의 공력특성을 향상시키기 위하여 주익에는 와류생성기(vortex generator), 주익의 끝단에는 유동펜스(flow fence)를 적용하였다. 와류생성기는 SUAV의 최대양력계수와 실속각을 지연시키는 효과가 있었지만 높은 항력증가를 초래하여, 결국에는 양항비가 줄어들었다. 이를 개선하기 위하여 L-형태와 높이가 3mm와 5mm인 와류생성기를 적용하였다. 유동펜스는 나셀 틸팅각이 증가함에 따라 나셀에서 발생하는 박리에 의하여 주익성능이 감소하는 현상을 방지하기 위하여 사용하였다. 두 가지 유동제어 장치를 사용함에 따라 스마트 무인기의 공력특성들이 어떻게 변화하였는지를 정리하였다.

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Kline-Fogleman Airfoil과 이를 적용한 날개의 저 레이놀즈수 공력특성 연구 (Numerical Study on Aerodynamic Characteristics of Kline-Fogleman Airfoil and Its 3D Application at Low Reynolds Number)

  • 노나현;이관중
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제2권1호
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    • pp.29-37
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    • 2014
  • 본 연구에서는 저 레이놀즈수에서의 Kline-Fogleman 익형과 이를 적용한 날개의 공력특성을 분석하였다. 레이놀즈수 $2.4{\times}10^5$ 이하 영역에서 양항비가 향상됨을 확인하였으며, 특히 레이놀즈수 $1{\times}10^4$에서 양항비가 26% 향상되었다. 양항비 측면에서 Kline-Fogleman 익형이 날개 중앙에 위치하는 것이 가장 유리하며, 전체 날개에 대한 Kline-Fogleman 익형의 면적이 80%일 때 양항비가 20% 증가함을 확인하였다. 이 때 항속시간은 12% 향상되었다. 또한 날개의 구조적 안정성과 양항비 향상률을 고려하였을 때 Kline-Fogleman 익형의 면적을 50%에서 80%사이로 설계하는 것이 유리할 것으로 판단된다.

Simulation of Conceptual Designs of a Three-Surface Stealth Strike Fighter

  • Kuizhi, Yue;ShiChun, Chen;Wenlin, Liu;Dazhao, Yu
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제15권4호
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    • pp.366-373
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    • 2014
  • A conceptual design of a three-surface strike fighter was studied and stealth performance was taken into account to enhance survivability and battle effectiveness. CATIA was used to design the aircraft's three-dimensional prototype model and the weapon carriage arrangement was also studied. The aircraft's RCS characteristics and distributions under X, S, C, and L bands were simulated using the RCSPlus software, which is based on the PO method. Pressure and velocity distributions of the flow field were also simulated using CFD. A turbulence model was based on standard $k-{\varepsilon}$ function and N-S functions were used during the CFD computation. Lift coefficients, drag coefficients, and lift-to-drag ratio were obtained by aerodynamic simulation. The results showed that: (1) the average value of head-on RCS between ${\pm}30^{\circ}$ is below -3.197 dBsm, and (2) the lift coefficient is 0.34674, the drag coefficient is 0.04275, and the lift-to-drag ratio is 8.11087 when the attack angle is $2.5^{\circ}$.

익형 뒷전 형상이 날개 공력 특성에 미치는 영향 (STUDY ON THE EFFECTS OF AIRFOIL TRAILING EDGE SHAPE ON THE WING AERODYNAMICS)

  • 김왕현;류기명;김병수
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.75-79
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    • 2014
  • In the paper, a study on the analysis of the effects of trailing edge thickness on the aerodynamic characteristics of an airfoil is described. In this research, modification of the formula representing NACA symmetric airfoil is studied to change the airfoil shape with different trailing edge thickness of user's choice. According to the result of aerodynamic characteristics, as the trailing edge thickness increases the maximum lift coefficient increases while the lift-to-drag ratio decreases. In this paper flow calculation results are demonstrated and the analysis on those results and findings on the effects of non-zero thickness of trailing edge are suggested.

윙렛 형상에 따른 공력 특성 해석 (Aerodynamic Analysis of Various Winglets)

  • 이융교;김철완;심재열
    • 항공우주기술
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    • 제7권1호
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    • pp.24-29
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    • 2008
  • 최근의 유가인상과 관련하여 상업용 및 군용 항공기 운용시의 연료 효율을 높이고자 하는 노력이 가속화되고 있다. 관련 연구에 의하면 수송기와 비즈니스 젯 항공기에 있어서 윙렛은 공력/구조적 효율성을 향상시키고, 적은 중량 증가로 저속 수송기의 상승 성능을 향상시킨다고 보고된 바 있다. 윙렛은 일반적으로 날개 끝에 장착되는 작은 공력면이며, 날개에 수직에 가깝게 장착되어 날개 끝단 와류의 순환 유동장내에서 작용한다. 윙렛의 설계는 위치, 높이, 테이퍼비, 후퇴각, 익형, toe-out 및 켄트각 등 많은 요소를 고려해야 하는 매우 복잡한 과정이다. 최근에는 미국 보잉사의 B737-800과 B787 등의 최신 기종에서 Blended 윙렛을 성공적으로 적용하여 날개끝의 길이를 늘리는 것(Wing Tip Extension) 보다 적은 추가 중량으로 같은 순항 성능을 도출하는데 성공하였다. 윙렛의 점성저항으로 인하여 최소항력은 증가하지만 높은 양력계수에서는 유도항력의 감소로 전체 항력이 감소하게 됨을 알 수 있다. 따라서, 윙렛은 강한 날개끝 와류를 발생시키는 높은 양력계수에서 순항하는 항공기에 더욱 적합하다.

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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.