• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제14권3호
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• pp.229-236
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• 2013

This paper presents the experimental investigation of a biplane micro air vehicle. The effects of geometric parameters, gap, stagger, and decalage angle are investigated at low Reynolds number (~150,000) in a low-speed wind tunnel. A rigid flat plate with an aspect ratio of one and square planform shape is used to evaluate all three geometric parameters. The side dimension of the single flat plate is 0.15 m. The goal is to find an optimal biplane configuration that should exceed monoplane performance by generating high lift and flying as slow as possible, in order to capture high-quality visual recordings. This configuration will directly help to fly at a lower velocity and to make tighter turns that are advantageous in restricted environments. The results show that the aerodynamic performance of the biplane MAV is significantly enhanced through the combination of gap and stagger effects. A performance comparison demonstrates the superiority of the optimal biplane configuration compared to a monoplane in cruise and glide phases. Moreover, no significant compromise is found for the range, endurance, and climb performance.

• Wind and Structures
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• 제26권5호
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• pp.317-329
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• 2018

Wake characteristics of the flow over a finite square prism at different incidence angles were experimentally investigated using an open-loop wind tunnel. A finite square prism with a width D = 15 mm and a height H = 7D was vertically mounted on a horizontal flat plate. The Reynolds number was varied from $6.5{\times}10^3$ to $28.5{\times}10^3$ and the incidence angle ${\alpha}$ was changed from $0^{\circ}$ to $45^{\circ}$. The ratio of boundary layer thickness to the prism height was about ${\delta}/H=7%$. The time-averaged velocity, turbulence intensity and the vortex shedding frequency were obtained through a single-component hotwire probe. Power spectrum of the streamwise velocity fluctuations revealed that the tip and base vortices shed at the same frequency as that ofspanwise vortices. Furthermore, the results showed that the critical incidence angle corresponding to the maximum Strouhal number and minimum wake width occurs at ${\alpha}_{cr}=15^{\circ}$ which is equal to that reported for an infinite prism. There is a reduction in the size of the wake region along the height of the prism when moving away from the ground plane towards the free end.

• 한국항공운항학회지
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• 제6권1호
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• pp.7-20
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• 1998

A reduction of induced drag is an important problem in order to save fuels. In this study, the aerodynamic characteristics of wing tip devices to reduce induced drag, such as end plate, plain ring, helical ring wing tip device, was experimentally investigated in a low speed wind tunnel. The experimental results showed that the wing model with a helical ring wing tip device reduced a induced drag and increased lift-drag ratio.

• Wind and Structures
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• 제11권5호
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• pp.361-376
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• 2008

This paper considers internal pressure fluctuations for a range of building volumes and dominant wall opening areas. The study recognizes that the air flow in and out of the dominant opening in the envelope generates Helmholtz resonance, which can amplify the internal pressure fluctuations compared to the external pressure, at the opening. Numerical methods were used to estimate fluctuating standard deviation and peak (i.e. design) internal pressures from full-scale measured external pressures. The ratios of standard deviation and peak internal pressures to the external pressures at a dominant windward wall opening of area, AW are presented in terms of the non-dimensional opening size to volume parameter, $S^*=(a_s/\bar{U}_h)^2(A_W^{3/2}/V_{Ie})$ where $a_s$ is the speed of sound, $\bar{U}_h$ is the mean wind speed at the top of the building and $V_{Ie}$ is the effective internal volume. The standard deviation of internal pressure exceeds the external pressures at the opening, for $S^*$ greater than about 0.75, showing increasing amplification with increasing $S^*$. The peak internal pressure can be expected to exceed the peak external pressure at the opening by 10% to 50%, for $S^*$ greater than about 5. A dominant leeward wall opening also produces similar fluctuating internal pressure characteristics.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권4호
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• pp.57-63
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• 2018

적외선 온도 측정 기법은 비접촉식 방법으로 모형의 표면 온도를 가시화할 수 있는 기법이다. 그러나 획득할 수 있는 결과는 2차원 온도 결과로 정량적인 결과를 획득하기에는 한계가 있다. 본 연구는 3차원 매핑 기법을 적외선 온도 측정 기법에 적용하는 것이 목표이다. 풍동 실험은 국방과학연구소에서 보유하고 있는 중형 아음속 풍동에서 수행했으며, 대상 모형은 오자이브 실린더이다. 시험 조건은 유속 20 m/s에서 80 m/s, 받음각은 $0^{\circ}{\sim}90^{\circ}$이다. 3차원 매핑 기법은 마커를 이용하여 실제 모형의 위치정보와 적외선 이미지 상의 위치 정보를 대응시키는 방법을 사용하였다. 그 결과, 모형의 박리점이 이론적인 값과 매우 일치하는 것을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.93-100
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• 2013

본 연구에서는 트윈박스 단면인 이순신대교의 레이놀즈수 변화에 따른 공기력의 영향을 살펴보는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 1/30 대축척 모형을 제작하여 공군사관학교 아음속 중형 풍동에서 최대 풍속 70m/s까지 풍속을 증가시켜가면서 공기력을 측정하여, 전북대학교 소형풍동에서 수행한 저레이놀즈수 풍동실험 결과와 비교하였다. 본 연구 대상 교량 단면은 레이놀즈수의 영향을 받는 것으로 나타났으며, 고레이놀즈수 실험 결과 기존 저레이놀즈수 실험보다 항력계수는 약 23%정도 낮은 수준인걸로 나타났다. 또한 경계층 촉진장치를 효과적으로 이용하면 기존의 저레이놀즈수 풍동실험 조건에서 고레이놀즈수 모사 실험이 가능한 것으로 판단된다.

• Composites Research
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• 제33권4호
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• pp.205-212
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• 2020

본 연구에서는 기상화학반응공정을 이용하여 실리콘카바이드가 코팅된 2종형상의 탄소/탄소복합재 위에 진공플라즈마용사를이용하여 하프늄카바이드를 코팅하였다. 코팅 전/후 시편을 5.06 MW/㎡의 열유속에서 120초 동안 산화 및 삭마 실험을 진행하였다. 시험 전/후의 질량 변화량을 통해 질량삭마율을 계산하였고 캘리퍼스와 고속카메라를 이용하여 길이변화를 측정하여 길이삭마량을 계산하였다. 시편 단면의 FE-SEM 및 EDS 분석을 통해 산화 및 삭마거동을 관찰하였다. 플라즈마 풍동 시험결과 코팅된 시편이 무게감소 및 길이변화가 적어 내산화 및 내삭마성이 높은 것으로 판단되었다. 그러나 동일조건에서 시험한 반구형과 원통형의 산화 및 삭마정도는 상이하였고 원통형에서 더 높은 내산화 및 내삭마성을 가지는 것으로 평가되었다.

• 항공우주기술
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• 제9권1호
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• pp.78-83
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• 2010

본 연구에서는 높은 양력을 얻기 위하여 플랩 형상 최적 설계를 시도하였다. 플랩 형태는 플랩 중에서 가장 효율이 좋은 파울러 플랩(fowler flap)이다. 플랩 설계는 최적화 기법을 활용하여 진행하였고 최적화의 초기 형상은 general aviation airfoil과 Wentz 등이 개발한 플랩이다. 최적화 방법으로는 반응면 기법 (Response Surface Method)이 사용되었으며, Hicks-Henne 형상함수가 사용되었고, GA(W)-1 익형과 fowler flap이 조합된 형상의 유동장에 대하여 Navier-Stokes 해석을 수행하였다. 상용 최적화 프로그램인 Visual-Doc, 격자 생성 프로그램인 Gambit/Tgrid, 그리고 유동해석에는 Fluent를 이용하였다. 플랩의 윗면 형상과 gap에 대한 최적화를 수행하여 착륙조건에서의 양력이 증가하였다. 초기 형상과 최적화된 형상의 공력특성 변화를 관찰하기 위하여 항우연의 1m 풍동에서 시험을 수행하였다. 최적화된 형상은 대체로 예측치와 비슷한 경향을 보이나, 이른 실속이 관찰되었다. 또한, 날개와 플랩 간의 간격을 설계치보다 좁혀 줌으로써 양력특성이 향상됨을 알 수 있었는데, 이는 설계시 사용된 난류 모델의 영향이라 판단된다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제17권2호
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• pp.45-55
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• 2023

본 연구에서는 V-22 Osprey 틸트로터의 25% 축소 모델인 TRAM에 대하여 회전익기 통합 해석 코드인 CAMRAD II를 이용하여 프롭로터의 Aeromechanics 모델링과 블레이드 및 피치 링크에 대한 구조 하중 해석을 수행한 후, DNW 풍동 시험 및 선행 해석 연구 결과와 상호 비교하였다. 본 연구에서는 저속 전진 비행 시 블레이드 플랩 굽힘 모멘트의 구조 하중 및 진동 하중 변화를 풍동 시험 결과에 대하여 비교적 잘 예측하였다. 리드-래그 굽힘 및 비틀림 모멘트의 구조 하중 및 진동 하중 해석은 풍동 시험과 다소 다르게 얻어졌으나, 평균값을 제거하였을 때 로터 회전 한 바퀴당 구조 하중 해석 결과가 풍동 시험 및 선행 해석 연구와 비교적 유사하였다. 피치 링크의 구조 하중 및 진동 하중 해석은 전반적으로 선행 연구의 시험 및 해석 결과와 유사하게 얻어졌다. 마지막으로 블레이드 구조 진동 하중의 조화 성분 해석 및 비교를 통하여 블레이드 리드-래그 굽힘 및 비틀림 모멘트의 오차 발생 원인을 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권10호
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• pp.753-763
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• 2020

29.7% 축소 NASA Common Research Model을 벨리 스팅 모형지지부에 장착하여 저속에서 풍동시험을 수행하였다. 다양한 형상의 페어링을 장착한 벨리 스팅 모형지지부에 대하여 공력계수를 측정하는 시험을 수행하였으며 그 결과를 고찰하였다. 벨리 스팅 모형지지부에 장착된 CRM 형상을 이용하여 힘과 모멘트를 측정하였다. 벨리 스팅 페어링 형상 변화에 따른 피칭모멘트로부터 벨리 스팅 간섭 효과를 감소시키는 형상을 찾았다. 전산해석을 통해 벨리 스팅 모형지지부의 간섭과 시험부 페어링의 간섭 감소효과를 확인하였다.