• 제목/요약/키워드: Vortex Flap

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와동 플랩 삼각날개를 이용한 관내 와류 발생장치 설계 및 수치해석 (Design and Numerical Analysis of Swirl Generator in Internal Duct using Delta Wing with Vortex Flap)

  • 김명호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권9호
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    • pp.761-770
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    • 2007
  • 본 연구에서는 압력 왜곡과 유동각 왜곡을 모사하기 위하여 삼각날개를 이용한 와류 발생장치를 설계하였다. 삼각날개는 목표한 와류코어 위치와 압력왜곡율(DC90), 와류각을 만족하기 위해 후퇴각 $65^{\circ}$를 사용하였으며, 와류의 분포 영역을 넓히기 위해 삼각날개 전단면에 $45^{\circ}$ 와동 플랩을 적용하였다. 제작된 와류 발생장치는 시뮬레이션 덕트를 적용한 유동 왜곡 시험에서 전압력 왜곡율의 설계 요구조건을 만족하였으며, 시험 결과로부터 검증된 전산유체해석 결과를 이용하여 와류코어 위치와 와류각의 목표 성능을 확인하였다.

Control of Delta-Wing Vortex by Micro-Fin-Type Leading-Edge Flap

  • Sohn, Myong-Hwan;Chung, Hyoung-Seog;Cho, Dong-Hyun
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제7권2호
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    • pp.128-136
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    • 2006
  • The present study examined the effects of micro leading-edge flaps on the vortex characteristic changes of a double-delta wing through pressure measurements of the wing upper surface and PIV measurements of the wing-leeward flow region. The experimental data were collected and analyzed while changing the deflection angle of the leading-edge flaps to investigate the feasibility of using micro leading-edge flaps as flow control devices. The test results revealed that the leading edge modification could greatly alter the vortex flow pattern and the wing surface pressure of the delta wing, which suggested that the leading-edge flaps could be used as an effective device for the control of delta-wing vortex flow.

공력특성 향상을 위한 와류발생기에 대한 고찰 (Study of Vortex Generator for Aerodynamic Improvement)

  • 김철완;심재열;김응태;이대성
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.483-486
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    • 2008
  • Numerical Simulation was performed to investigate the role of vortex generator. Vortex generator installed on the upper surface of the wing, generates vortex flow, mimic the external flow with boundary layer flow and transfer energy from outside to wall boundary. Vortex generator, thus, retards the flow separation and increases the lift and drag of the wing.

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고속열차의 객실 소음에 미치는 머드플랩의 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of Mud-flap on the Cabin Noise in KTX)

  • 최성훈;정인수;서승일
    • 한국철도학회논문집
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    • 제9권5호
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    • pp.550-554
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    • 2006
  • In the early stage of operation of KTX, passengers complained of the excessive cabin noise as the passes the tunnel. The noise is caused partly by wheel-rail contact and partly by airflow around the carbody. In this study, to reduce the cabin noise, the effect of the mud-flaps located between the cars is investigated. A series of tests was conducted to clarify the influences of the type and length of mud-flap, and train speed on the cabin noise. The optimum length of mud-flap was found. The shedding vortices around the mud-flap is thought to be the cause of the aerodynamic noise. Strouhal number and the resonant shedding frequency around the mud-flap correlated well with the cabin noise level.

차세대 고속전철 차량연결부의 저소음 형상설계를 위한 차량연결부의 2차원적 수치해석 연구 (Two Dimensional Numerical Study in Gangway of Next Generation High Speed Train For Reduction of Aero-acoustic Noise)

  • 강형민;김철완;조태환;전완호;윤수환;권혁빈;박춘수
    • 한국철도학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.327-332
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    • 2011
  • 본 연구에서는 차세대 고속전철의 차량 연결부 저소음 형상 설계를 위한 선행연구로서 차량연결부의 공기역학적 소음 해석을 수행하였다. 이를 위해 차량 연결부는 Mud Flap 형상을 고려한 2차원 Cavity로 가정하였으며, Mud Flap 사이의 간극을 주요 변수로 하여 5개의 간극에 대하여 Parametric Study를 수행하였다. 이를 토대로 차량 Mud Flap 사이의 간극에 따른 Vortex Shedding 등의 유동 특성에 대한 해석을 수행하였다. 또한 높이 별로 3개의 Microphone 위치를 선정하고 간극에 따른 Tonal Noise 및 Overall Noise 등의 공기역학적 소음 특성을 분석하였으며, 차량 연결부 Mud Flap 간 간극 및 소음 특성 간의 상관 관계를 평가하였다. 그 결과 기본 및 특정한 Mud flap 간 간극에서의 소음 특성이 다른 형상에 비해 우수함을 확인하였다.

Single micro Vortex Generator의 후류에 대한 수치적 연구 (NUMERICAL STUDY ON THE WAKE OF A SINGLE MICRO VORTEX GENERATOR)

  • 김건홍;박승오
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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    • pp.494-499
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    • 2011
  • One of the devices to prevent separated flow over a wing or a flap at high angle of attack is a vortex generator. In the present work, we numerically study the flow around a low-profile or micro vortex generator whose height is less than local boundary layer thickness which can delay separation with a minimum drag penalty owing to its very small wetted surface area. As a first step toward a parametric study to efficiently design this MVG flow control system, we simulate the flow around a single MVG on a flat plate. For the simulation, we employ OpenFOAM with Launder-Sharma ${\kappa}$-epsilon model. The analysis results are validated by comparing with experimental results of a rectangular MVG at an angle of attack of 10 degrees whose height is 20% of local boundary layer. Important results and aspects of this numerical study are discussed. We also simulate the flow around rectangular, triangular and trapezoidal MVGs and the results are compared

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An active back-flow flap for a helicopter rotor blade

  • Opitz, Steffen;Kaufmann, Kurt;Gardner, Anthony
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제1권1호
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    • pp.69-91
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    • 2014
  • Numerical investigations are presented, which show that a back-flow flap can improve the dynamic stall characteristics of oscillating airfoils. The flap was able to weaken the stall vortex and therefore to reduce the peak in the pitching moment. This paper gives a brief insight into the method of function of a back-flow flap. Initial wind tunnel experiments were performed to define the structural requirements for a detailed experimental wind tunnel characterization. A structural integration concept and two different actuation mechanisms of a back-flow flap for a helicopter rotor blade are presented. First a piezoelectric actuation system was investigated, but the analytical model to estimate the performance showed that the displacement generated is too low to enable reliable operation. The seond actuation mechanism is based on magnetic forces to generate an impulse that initiates the opening of the flap. A concept based on two permanent magnets is further detailed and characterized, and this mechanism is shown to generate sufficient impulse for reliable operation in the wind tunnel.

Synthetic jet을 이용한 스마트 무인기(SUAV) 유동제어 Part 1 : 정지 비행 모드에서 synthetic jet을 이용한 유동제어 (Flow Control of Smart UAV Airfoil Using Synthetic Jet Part 1 : Flow control in Hovering Mode Using Synthetic Jet)

  • 김민희;김상훈;김우례;김종암;김유신
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권12호
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    • pp.1173-1183
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    • 2009
  • 스마트 무인기 익형 주위의 유동 구조를 파악하고 이를 바탕으로 synthetic jet을 이용하여 정지 비행 모드에서의 수익하중 감소 여부를 파악하였다. 스마트 무인기의 실제 비행 모드에 대하여 유동 구조를 분석하여 앞전 및 뒷전에서 발생하는 와류에 의해서 수익 하중이 크게 증가함을 밝혔다. 이에 앞전과 뒷전에서 발생하는 유동의 박리를 제어하기 위하여 0.01c, $0.3c_{flap}$, $0.95c_{flap}$ 위치에 jet을 위치시켰다. 또한 무차원 주파수(F+)의 변화에 따른 유동 구조 변화와 항력 감소율을 알아보았다. 그 결과, 와류의 유동 구조를 변화시켜 앞전과 뒷전에서 발생하는 거대한 와류의 박리 주기를 짧게 하고 와류의 크기를 감소시켜 정지 비행 모드에서 수익 하중을 효과적으로 감소시킬 수 있었다.

헬리콥터의 진동하중 저감을 위한 지능형 능동 뒷전 플랩 로터 제어 시스템 개발 (Development of an Intelligent Active Trailing-edge Flap Rotor to Reduce Vibratory Loads in Helicopter)

  • 이재환;최재혁;신상준
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.492-497
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    • 2011
  • 일반적으로 헬리콥터는 양력, 추력 그리고 힘을 발생시키기 위해 로터 시스템을 사용하기 때문에 공력환경이 매우 복잡하다. 블레이드 와류 간섭과 같은 비정상 공력 환경이 발생한다. 이러한 비정상 공력 환경은 진동하중과 높은 공력소음을 유발한다. 진동하중과 공력소음은 로터 블레이드 회전수에 N 배의 해당하는 주파수 (N/rev)를 갖는다. 하지만 스와시 판과 피치링크로 이루어진 전통적인 로터 조종계통은 블레이드가 1 회 회전하는 동안 한번의 조종 변위를 발생시킬 수 있기 때문에 그러한 진동하중을 조절하기에는 한계가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 능동 제어 기법들이 개발되었다. 능동 제어기법은 임의의 주파수로 블레이드의 피치 각을 조종할 수 있다. 본 논문에서는 비정상 공력 하중을 변화시키기 위해 능동 제어기법 중 한 가지인 능동 뒷전 플랩 블레이드의 설계를 수행하였다. 능동 뒷전 플랩 블레이드는 에어포일의 캠버를 변화시키기 위해 작동기에 의해 구동되는 뒷전 플랩을 장착한다. 뒷전 플랩을 작동시키기 위해 블레이드 내부에 위치 압전 작동기를 사용하였다.

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공동 입구의 경계층에 관한 실험적 연구 (Experimental study of boundary layer at the entrance of a cavity)

  • 정용운;박승오;이덕주
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.775-778
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    • 2002
  • In order to analyse the mechanism of a flow tone around a cavity, the correlations between the flow in the cavity and the boundary layer flow in front of the cavity are studied experimentally in this paper. The instability In the boundary layer forms the vortex at the front edge of the cavity and the flow tone is occurred by the vortex breakdown at the rear edge of the cavity Therefore, the boundary layer measurement is important in the cavity flow control. We measure the velocity of the boundary layer at the entrance of the cavity using hot-wire anemometry and the flow tone around the cavity by microphone. The boundary layer characteristic is changed by the various angle of the flap on the front edge of the cavity, while it is less influenced by the ratio of length and depth of the cavity.

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