• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2003년도 The Fifth Asian Computational Fluid Dynamics Conference
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• pp.75-76
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• 2003

Direct numerical simulation results of aeolian tones generated by a two-dimensional obstacle (circular cylinder, square cylinder, NACA0012 airfoil) in a uniform flow are presented and the generation and propagation mechanisms of the sound are discussed. The unsteady compressible Navier-Stokes equations are solved by a highly-accurate finite difference scheme over the entire region from near to far fields. The direct numerical simulation results are also compared with the results obtained by Curle's acoustic analogy.

• 대한조선학회논문집
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• 제44권1호
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• pp.16-25
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• 2007

Studies of unsteady-airfoil flows have been motivated mostly by efforts to avoid. or reduce such undesirable effects as flutter, noise and vibrations, dynamic stall. In this paper, we carry out a computational study of viscous flows around a two-dimensional oscillating airfoil to investigate unsteady effects in these important and challenging flows. A fully implicit incompressible RANS solver has been used for calculating unsteady viscous flows around an airfoil. The cell-centered End order finite volume method is utilized to discretize governing equations. in order to ease the flow computation for fluid region changing in time, improve the qualify of solution and simplify the grid generation for an oscillating airfoil flow, the computational method adopts a moving and deforming grid generation technique based on the multi-block grid topology. The numerical method is applied for calculating viscous flows of an oscillating NACA 0012 in uniform flow. The computational results are compared with available experimental data. Computed results are compared with experimental data and flow characteristics of the experiment are reproduced well In the computed results.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권4호
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• pp.18-27
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• 2002

비정렬 격자계에서 continuous adjoint 방정식을 사용하여 비점성 압축성 유동장에서의 이차원 날개꼴에 대한 공력 형상 최적설계를 수행하였다. 정확한 민감도를 구하기 위한 재구성 기법으로는 Laplacian averaging을 사용하였으며, extended stencil을 사용한 최소자승법으로 유동변수의 미분을 구하였다. 또한 유동장과 adjoint 방정식의 적절한 수렴 조건에 대해서 알아보았으며, 이를 이용하여 천음속 비점성 유동장에서 RAE2822 및 NACA0012 날개꼴에 대해서 조파항력 최소화 설계를 수행하였다. 설계된 날개꼴에서 다시 충격파를 복원하는 역설계문제를 적용하여 본 연구에서 사용된 최적설계 기법을 검증하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권1호
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• pp.12-22
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• 2012

샤프트각이 감소하며 비행 속도가 증가하는 자동회전 상태의 로터에 대한 성능 변화를 해석하였다. BO-105 헬리콥터의 로터에 비틀림이 없는 NACA 0012 단면을 가지는 깃을 해석하였고 변수에 대한 자동회전의 영역을 구하기 위해 과도모사법(TSM)이 사용되었다. 고속 비행에서 압축성 효과를 모사하기 위해 압축성 Navier-Stokes 솔버로 해석된 2차원 공력 데이터가 사용되었으며 유도 속도장을 모사하기 위해 Pitt/Peters의 유도속도 이론이 사용되었다. TSM으로 구해진 정상 자동회전 상태에 대하여 추력계수와 양력계수, 양항비를 계산하였으며 로터의 양력과 동력을 구하여 BO-105 헬리콥터와 비교하였다. 복합 항공기의 개념을 도입할 때 자동회전하는 로터와 날개의 양력 및 동력 분담률을 고찰하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권7호
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• pp.565-574
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• 2007

본 연구에서는 NACA 0012 익형 주위의 비교적 높은 레이놀즈수 유동장에 대한 Gurney 플랩과 제트 플랩을 혼용한 유동제어 기법의 유동제어 특성에 대하여 비정렬 격자계를 사용하는 수치적 기법을 이용하여 살펴보았다. 혼합제어 기법의 유동제어 특성을 파악하기 위하여 유동제어에 따른 공력계수 및 모멘트 계수의 변화를 혼합제어 기법을 구성하는 각각의 유동제어 기법들의 결과들과 비교하여 살펴보았다. 혼합제어 기법의 경우 제트 플랩만을 고려한 경우에 비하여 상당히 낮은 무차원 세기의 제트를 이용하여도 유사한 양력 향상 특성을 획득할 수 있었으며, Gurney 플랩만을 이용한 경우에 나타나는 항력의 증가를 완화시켜 주었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제10권4호
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• pp.11-16
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• 2016

본 논문에서 채널 안내로를 비행하는 가변스팬 날개의 공력특성에 관한 실험연구를 수행하였다. NACA 0012익형을 가진 가변스팬 날개를 제작하였으며 선형서보모터를 사용하여 작동시켰다. 날개의 가로세로비, 지면효과, 날개와 펜스사이의 거리가 날개의 공력특성에 미치는 영향을 조사하였다. 연구결과 지면 및 펜스 모두 항공기 날개의 양력을 증가시켰으며 지면효과와 달리 펜스는 날개의 항력에 큰 영향을 미치지 않았다. 가변스팬 메커니즘이 플랩사용이 제한되는 상황에서 효과적인 고양력 장치로 사용가능할 것으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권12호
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• pp.1153-1161
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• 2010

본 연구에서는 주기적 비정상 유동 해석을 위해 푸리에 변환을 이용하는 조화 균형법의 효율적인 해법을 제안한다. 내재적으로 유속항을 처리하고 외재적으로 조화 원천항을 처리하였다. 외재적 조화 균형법 보다 더 빠르게 수렴 시킬 수 있으며 내재적 조화 균형법을 적용할 때 추가되는 자코비안 행렬을 처리할 필요가 없다. 또한 완전 내재적 기법에 상응하는 수준의 수렴안정성을 확인할 수 있었다. 2차원 비정상 유동 문제로 피칭하는 NACA0012 익형에 적용하였으며 이중 시간 적분법 및 외재적 Runge-Kutta기법의 해와 매우 일치하는 결과를 얻었다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제6권3호
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• pp.245-264
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• 2016

The iterative boundary element method (IBEM) developed originally before for cavitating two-dimensional (2-D) and three-dimensional (3-D) hydrofoils moving under free surface is modified and applied to the case of 2-D (two-dimensional) airfoils and 3-D (three-dimensional) wings over water. The calculation of the steady-state flow characteristics of an inviscid, incompressible fluid past 2-D airfoils and 3-D wings above free water surface is of practical importance for air-assisted marine vehicles such as some racing boats including catamarans with hydrofoils and WIG (Wing-In-Ground) effect crafts. In the present paper, the effects of free surface both on 2-D airfoils and 3-D wings moving steadily over free water surface are investigated in detail. The iterative numerical method (IBEM) based on the Green's theorem allows separating the airfoil or wing problems and the free surface problem. Both the 2-D airfoil surface (or 3-D wing surface) and the free surface are modeled with constant strength dipole and constant strength source panels. While the kinematic boundary condition is applied on the airfoil surface or on the wing surface, the linearized kinematic-dynamic combined condition is applied on the free surface. The source strengths on the free surface are expressed in terms of perturbation potential by applying the linearized free surface conditions. No radiation condition is enforced for downstream boundary in 2-D airfoil and 3-D wing cases and transverse boundaries in only 3-D wing case. The method is first applied to 2-D NACA0004 airfoil with angle of attack of four degrees to validate the method. The effects of height of 2-D airfoil from free surface and Froude number on lift and drag coefficients are investigated. The method is also applied to NACA0015 airfoil for another validation with experiments in case of ground effect. The lift coefficient with different clearance values are compared with those of experiments. The numerical method is then applied to NACA0012 airfoil with the angle of attack of five degrees and the effects of Froude number and clearance on the lift and drag coefficients are discussed. The method is lastly applied to a rectangular 3-D wing and the effects of Froude number on wing performance have been investigated. The numerical results for wing moving under free surface have also been compared with those of the same wing moving above free surface. It has been found that the free surface can affect the wing performance significantly.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권4호
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• pp.337-345
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• 2008

연구에서는 NACA4412익형으로 이루어진 주날개에 NACA0012플랩이 장착된 아음속 벽면효과 모형(SWIM)의 날개 표면 3차원 압력 분포를 압력감응페인트를 이용하여 시험적으로 연구하였다. 한국항공우주연구원의 아음속 풍동에서 레이놀즈수 3.1x105의 조건에서 시험 모형의 받음각 변화에 따른 날개 윗면 및 아랫면의 압력 분포를 측정하였다. 그 결과 받음각이 증가함에 따라 날개 윗면에서의 최저 압력 지점이 뿌리에서 끝단으로 이동을 하는 것을 관찰하였고, 날개 끝단의 뒷전에서도 끝단 와류를 일으키는 압력이 매우 낮은 지점도 관찰되었다. 그러나 실속각 이후인 받음각 15도의 경우 끝단 뒷전에서는 압력이 낮은 지점이 계속 관찰되었으나 그 이외의 부분은 스팬 방향 압력 분포가 편평하였다. 압력감응페인트와 더불어 압력공을 사용하여 날개의 코드 방향 2차원 압력분포도 측정 하여 비교하였고 두 시험에서 측정된 각 압력계수들의 차이의 평균은 약 0.077임을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제29권10호
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• pp.1163-1171
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• 2005

The shape optimization of an airfoil has been performed for an incompressible viscous flow. In this study, Pareto frontier sets, which are global and non-dominated solutions, can be obtained without various weighting factors by using the multi-objective genetic algorithm An NACA0012 airfoil is considered as a baseline model, and the profile of the airfoil is parameterized and rebuilt with four Bezier curves. Two curves, front leading to maximum thickness, are composed of five control points and the rest, from maximum thickness to tailing edge, are composed of four control points. There are eighteen design variables and two objective functions such as the lift and drag coefficients. A generation is made up of forty-five individuals. After fifteenth evolutions, the Pareto individuals of twenty can be achieved. One Pareto, which is the best of the . reduction of the drag furce, improves its drag to $13\%$ and lift-drag ratio to $2\%$. Another Pareto, however, which is focused on increasing the lift force, can improve its lift force to $61\%$, while sustaining its drag force, compared to those of the baseline model.