• 대한조선학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.8-15
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• 2002

B-spline을 이용하여 물체의 형상과 포텐셜을 표현함으로써, 저차경계요소법의 단점들을 극복하고 수치계산의 정도를 높이기 위한 고차 패널법을 개발하였다. 물체표면과 자유표면에 법선 다이폴과 쏘스를 분포시켰으며, 자유표면 및 방사조건을 만족시키기 위해 상류차분식을 사용하는 대신 B-spline의 기저함수를 미분하여 선형화된 자유표면 경계조건에 직접 적용하였다. 이 방법을 적용함으로써 Dawson 방법에서 문제가 되었던 수치감쇠 문제를 피할 수 있었다. 수치계산 프로그램을 검증하기 위해 2차원 원주주위의 유동계산과 날개면 주위의 유동해석을 수행하였으며, B-spline 기저 고차패널법에 의한 수치계산 결과가 저차패널법에 비해 빠른 수렴성과 정확성을 보였고 계산에 필요한 패널 수가 현저히 줄어드는 대단히 만족스러운 결과를 얻었다.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제6권3호
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• pp.562-577
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• 2014

A reliable steady/transient hydro-elastic analysis is developed for flexible (composite) marine propeller blade design which deforms according to its environmental load (ship speed, revolution speed, wake distribution, etc.) Hydro-elastic analysis based on CFD and FEM has been widely used in the engineering field because of its accurate results however it takes large computation time to apply early propeller design stage. Therefore the analysis based on a boundary element method-Finite Element Method (BEM-FEM) Fluid-Structure Interaction (FSI) is introduced for computational efficiency and accuracy. The steady FSI analysis, and its application to reverse engineering, is designed for use regarding optimum geometry and ply stack design. A time domain two-way coupled transient FSI analysis is developed by considering the hydrodynamic damping ffects of added mass due to fluid around the propeller blade. The analysis makes possible to evaluate blade strength and also enable to do risk assessment by estimating the change in performance and the deformation depending on blade position in the ship's wake. To validate this hydro-elastic analysis methodology, published model test results of P5479 and P5475 are applied to verify the steady and the transient FSI analysis, respectively. As the results, the proposed steady and unsteady analysis methodology gives sufficient accuracy to apply flexible marine propeller design.

• 대한조선학회논문집
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• 제30권1호
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• pp.73-86
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• 1993

균일 유동장 중에서 작동 중인 선박 프로펠러의 정상 성능 추정을 위하여 포텐셜을 기저로한 패널법을 기술하고 있다. 본 방법은 법선 다이폴과 쏘오스를 프로펠러 날개, 허브, 후류면에 분포함으로써 다이폴의 세기를 미지수로 하는 적분방정식을 얻고, 이산화과정을 거쳐 수치적으로 계산된다. 비평면 사각형 패널위에 있는 법선 다이폴에 의해 유기되는 포텐셜을 구하기 위하여 쌍곡면 요소를 채택하고 있다. Kutta 조건은 반복계산에 의해 날개 뒷날에서의 압력 점프를 없앰으로써 만족시킨다. 수렴성을 보이기 위하여 상세한 수치시험을 수행하였으며, 동시에 후류면 모형화가 성능에 미치는 영향도 조사하였다. 프로펠러의 단독 모형시험 결과와 수치추정 결과가 잘 일치하는 것을 보였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권3호
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• pp.14-25
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• 1998

본 논문은 자유수면 위를 가까이 비행하는 표면효과익선(Wing-in Ground Effect Craft)의 날개에 작용하는 정상(steady) 및 비정상(unsteady) 동유체력을 포텐셜 기저 패널법을 사용하여 수치해석을 수행한 결과이다. 파가 없는 고정수면 위를 비행하는 정상문제의 경우에 대해서는 단면변화, 앙각(angle of attack), 가로-세로비(aspect ratio), 날개 끝단판(end-plate)의 부착 유무 및 비행고도에 따른 양력 및 항력을 계산하여 풍동실험 결과와 비교하였다. 비정상문제에서는 이미 정의된 파표면 위를 표면효과익이 날아가는 경계치 문제로 해석하였다. 파장, 파고, 비행고도의 변화에 따른 날개에 작용하는 비정상 동유체력을 계산하여 파가 있을 경우 표면효과의 영향을 살펴보았다.

• Journal of Power Electronics
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• 제14권6호
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• pp.1281-1292
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• 2014

Photovoltaic (PV) solar systems with series-connected module integrated converters (MICs) are receiving increased attention because of their ability to create high output voltage while performing local maximum power point tracking (MPPT) control for individual solar panels, which is a solution for partial shading effects in PV systems at panel level. To eliminate the partial shading effects in PV system more effectively, sub-MICs are utilized at the cell level or grouped cell level within a PV solar panel. This study presents the results of a series-output-connection MPPT (SOC-MPPT) controller for sub-MIC architecture using a single sensor at the output and a single digital MPPT controller (sub-MIC SOC-MPPT controller and architecture). The sub-MIC SOC-MPPT controller and architecture are investigated based on boost type sub-MICs. Experimental results under steady-state and transient conditions are presented to verify the performance of the controller and the effectiveness of the architecture.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.57-69
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• 2000

기하학적 형상과 유동의 해를 B-스플라인으로 표현하는 3차원 고차 패널법은 프로펠러 주위의 유동을 해석하기 위해 개발되었다. 제어점이 패널내에 놓이는 경우, 고차의 다이폴과 쏘오스에 의해 유기되는 자기 유기 포텐셜의 특이 거동은 2차 변환(quadratic transformation)을 통하여 제거하였으며, 특이 부분은 해석적인 적분으로 비특이 부분은 정도 높은 Gauss 구적법으로 계산함으로써 유기 포텐셜을 정도 높게 구할 수 있음을 보였다. 또한, 날개 뒷날에서의 압력 점프의 값이 명시적으로 영이 되도록하는 동역학적 Kutta 조건식을 도입하고, 이의 적용이 안정된 해를 보장함을 확인하였다. 수치 실험을 통하여, 제안된 수치해석 기법이 안정적이고 정확한 해를 줌을 확인하였으며, 특히 저차 패널법과 비교하여 적은 수의 패널로 동일한 정도의 해를 유지할 수 있음을 보였다.

• Journal of Hydrospace Technology
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• 제1권1호
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• pp.29-40
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• 1995

This paper describes the procedure to predict steady and unsteady performances of a contrarotating propeller(CRP) by a mixed formulation of the boundary value problem(BVP) far the flow around a CRP. The blade BVP is treated by a classical vortex lattice method, whereas the hub BVP is solved by a potential-based panel method. Blades and trailing wakes are represented by a vortex and/or source lattice system, and hubs are represented by normal dipole and source distributions. Both forward and aft propellers are solved simultaneously, thus treating the interaction effect without iteration. The unsteady performance is computed directly in time domain. The new numerical procedure requires a large amount of storage and computing time, which is however no longer a limit in a modern computer system. Sample computations show that the steady performance compares very well with the experiments. The predicted unsteady behavior shows that the dominant harmonics of the total forces are multiples of not only the number of blades of the forward and aft propellers but also the product of both blade numbers. The magnitude of the latter harmonics, present also in uniform oncoming flow, may reach abort 50% of the mean torque for the aft propeller, which in turn may cause a serious vibration problem in the complicated contrarotating shafting system.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권1호
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• pp.1-12
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• 2002

In this study, a passive suppression scheme for nonlinear flutter problem of composite panel, which is believed to be more reliable than the active control methods in practical operations, is proposed. This scheme utilizes a piezoelectric inductor-resistor series shunt circuit. The finite element equations of motion for an electromechanically coupled system is derived by applying the Hamilton\\`s principle. The aerodynamic theory adopted for the present study is based on the quasi-steady piston theory, and von-barman nonlinear strain-displacement relation is also applied. The passive suppression results for nonlinear panel flutter are obtained in the time domain using the Newmark-$\beta$ method. To achieve the best damping effect, optimal shape and location of fille piezoceramic (PZT) patches are determined by using genetic algorithms. The effects of passive suppression are investigated by employing in turn one shunt circuit and two independent shunt circuits. Feasibility studies show that two independent inductor-resistor shunt circuits suppresses flutter more effectively than a single shunt circuit. The results clearly demonstrate that the passive damping scheme that uses piezoelectric shunt circuit can effectively attenuate the flutter.

• 산업기술연구
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• 제15권
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• pp.153-168
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• 1995

The purpose of this study is to develop a method for predicting the aerodynamic performance of the subsonic airfoils in the 2-dimensional, steady and viscous flow. For this study, the airfoil geometry is specified by adopting the longest chord line system and by considering local surface curvature. In case of the inviscid-incompressible flow, the analysis is accomplished by the linearly varying strength vortex panel method and the Karman-Tsien correction law is applied for the inviscid-compressible flow analysis. The Goradia's integral method and the Truckenbrodt integral method are adopted for the boundary layer analysis of the laminar flow and the turbulent flow respectively. Viscous and inviscid solutions are converged by the Lockheed iterative calculating method using the equivalent airfoil geometry. And the analysis of the seperated flow is performed using the Dvorak and Maskew's method as the basic method. The wake effect is also considered and its geometry expressed by the formula of Summey & Smith when no seperation occurs. A computational efficiency is verified by the comparison of the computational results with experimental data and by the shorter execution time.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권6호
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• pp.1-7
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• 2003

본 연구에서는 3차원 대칭형 날개의 정상/비정상상대에서의 공기력 특성을 Vortex 패널법을 이용하여 수치적으로 연구했다. 이 프로그램은 날개 표면에 분포된 x, y 방향에 따라 선형적으로 변화는 와(Vortex)를 이용하는 프로그램을 기반으로 하여 3차원 날개 주위의 비압축성 포텐셜 흐름에 적용하였고 박리와 후류의 변형은 고려하지 않았다. NACA Airfoil 자료와 비교한 계산결과는 매우 만족스러운 일치를 보여주었다. 또한 갑작스러운 pitch-up운동과 일정한 각속도로 피칭운동을 하는 비정상 날개에 대해서도 본 방법을 적용하였다. 비정상 상태의 연구에서는 출발와류의 생성과 시간에 따른 위치를 고려함으로서 출발와류가 날개의 공기력 특성에 미치는 영향을 계산하였다. 본 방법은 피칭이나 플래핑, 회전익 해석등의 더 복잡한 경우에도 적용되어질 수 있다.