International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제12권2호
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pp.93-114
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2011
The current status of Canadian research on rotor-based actively controlled technologies for helicopters is reviewed in this paper. First, worldwide research in this field is overviewed to put Canadian research into context. Then, the unique hybrid control concept of Carleton University is described, along with its key element, the "stiffness control" concept. Next, the smart hybrid active rotor control system (SHARCS) projected's history and organization is presented, which aims to demonstrate the hybrid control concept in a wind tunnel test campaign. To support the activities of SHARCS, unique computational tools, novel experimental facilities and new know-how had to be developed in Canada, among them the state-of-the-art Carleton Whirl Tower facility or the ability to design and manufacture aeroelastically scaled helicopter rotors for wind tunnel testing. In the second half of the paper, details are provided on the current status of development on the three subsystems of SHARCS, i.e. that of the actively controlled tip, the actively controlled flap and the unique stiffness-control device, the active pitch link.
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.
An analysis and design method for reducing aerodynamic noise in high-speed trains based on biomimetics of noiseless flight of owl is proposed. Wind tunnel testing and numerical CFD (Computational Fluid Dynamics) simulation for the basic inter-coach spacing model are carried out, and their results compared. To determine the effect of scaling of the owl's flight feather on the noise reduction, two-fold and a four-fold scaled up model of the feather are constructed, and the numerical simulations are carried out to obtain the aerodynamic noise levels for each scale. Original model is found to reduce the noise level by 10 dB, while two-fold increase in length dimensions reduces the noise by 12 dB. Validation of numerical solution using wind tunnel experimental measurements are presented as well.
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.
Kijewski-Correa, T.;Kareem, A.;Guo, Y.L.;Bashor, R.;Weigand, T.
국제초고층학회논문집
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제2권3호
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pp.179-192
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2013
The lack of systematic validation for the design process supporting tall buildings motivated the authors' research groups and their collaborators to found the Chicago Full-Scale Monitoring Program over a decade ago. This project has allowed the sustained in-situ observation of a collection of tall buildings now spanning worldwide. This paper overviews this program and the lessons learned in the process, ranging from appropriate technologies for response measurements to the factors influencing accurate prediction of dynamic properties all the way to how these properties then influence the prediction of response using wind tunnel testing and whether this response does indeed correlate with in-situ observations. Through this paper, these wide ranging subjects are addressed in a manner that demonstrates the importance of continued promotion and expansion of full-scale monitoring efforts and the ways in which these programs can provide true value-added to building owners and managers.
열차가 터널에 고속으로 진입하면, 압력파가 발생한다. 열차 선두부의 진입에 의하여 발생한 압축파는 터널을 따라 진행되어 터널 출구에서 반사되어 팽창파로 되돌아오며, 후미부의 진입에 의하여 발생한 팽창파도 터널을 따라 전파되어 터널 출구에서 압축파로 반사되어 터널 입구로 되돌아 온다. 열차 선두부 및 후미부에 의하여 발생한 이러한 압력파는 터널 입구 및 출구에서 각각 반사되어 터널 내부를 왕복하며, 차량 객실에 탑승한 승객들에게는 이명감을 일으키고, 터널 출구에서는 환경소음의 일종인 미기압파를 발생시킨다. 터널에서의 큰 압력 변동은 터널의 최적 단면적 설계에도 주요 인자로 고려되고 있으며, 차체의 반복 피로 하중으로 작용하므로, 이에 대한 정량적 및 정성적 분석이 필요하다. 본 연구에서는 고정 격자계를 이용하여 개발한 특성 해법을 교행하는 열차에 대하여 적용하였으며, 교행시의 열차 선두부 및 후미부의 경계 조건식을 개발하여, X-t선도와 같이 해석하였다. 해석 결과, 교행 열차의 특정 터널진입 시간에 압력파 간의 상쇄가 일어남을 알 수 있었다.
KF-16의 1/33 축소 모형 공력 데이터베이스를 기반으로 풍동실험에 적응적 실험설계법을 적용하는 경우 실험의 정확도뿐만 아니라 풍동 실험에 소요되는 비용을 최소화할 수 있도록 추가 실험점 선택 방법에 대한 연구를 수행하였다. 라틴방격법을 이용하여 초기실험점을 선택하였고, Gaussian Process를 통해 불확실성이 가장 크면서도 실험에 소요되는 비용이 상대적으로 적은 추가 실험점을 선택하였다. 공력계수 모델링은 가장 비선형성이 큰 피칭모멘트계수를 정확히 모델링 하는 것을 목표로 하였다. 실험 비용을 고려한 적응적 실험설계법을 적용한 경우, 기존의 적응적 실험설계 방법론에 비해 모델의 정확도와 실험에 소요되는 비용에 어떤 영향을 미치는지 알아보았다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제30권6호
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pp.669-676
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2006
The optimum design and the performance analysis software called POSEIDON for the HAWT (Horizontal Axis Wind Turbine) is developed by use of BEMT, which is the standard computational technique for prediction of power curves of wind turbines. The Prandtl's tip loss theory is adopted to consider the blade tip loss. The lift and the drag coefficient of S-809 airfoil are predicted via X-FOIL and the post stall characteristics of S-809 also are estimated by the Viterna's equations.$^{[13]}$ All the predicted aerodynamic characteristics are fairly well agreed with the wind tunnel test results. performed by Sommers in Delft university of technology. The rated power of the testing rotor is 20kW(FIL-20) at design conditions. The experimental aerodynamic parameters and the X-FOIL data are used for the power Prediction of the FIL-20 respectively The comparison results shows good agreement in power prediction.
Simultaneous pressure measurements on 2D square prisms with various corner modifications were performed in uniform flow with low turbulence level, and the testing Reynolds numbers varied from $1.0{\times}10^5$ to $4.8{\times}10^5$. Experimental models were a square prism, three chamfered-corner square prisms (B/D=5%, 10%, and 15%, where B is the chamfered corner dimension and D is the cross-sectional dimension), and six rounded-corner square prisms (R/D =5%, 10%, 15%, 20%, 30%, and 40%, where R is the corner radius). Experimental results of drag coefficients, wind pressure distributions, power spectra of aerodynamic force coefficients, and Strouhal numbers are presented. Ten models are divided into various categories according to the variations of mean drag coefficients with Reynolds number. The mean drag coefficients of models with $B/D{\leq}15%$ and $R/D{\leq}15%$ are unaffected by the Reynolds number. On the contrary, the mean drag coefficients of models with R/D=20%, 30%, and 40% are obviously dependent on Reynolds number. Wind pressure distributions around each model are analyzed according to the categorized results.The influence mechanisms of corner modifications on the aerodynamic characteristics of the square prism are revealed from the perspective of flow around the model, which can be obtained by analyzing the local pressures acting on the model surface.
본 연구는 일정한 풍환경하에 온실 피복재 관류전열손실을 분석하기 위하여 온실 열손실 분석용 소형 풍동을 제작하고 성능을 분석하였으며 모형온실을 적용하였을 때의 관류전열손실을 분석하였다. 소형 풍동은 시험부 측 공기흐름이 정상상태를 유지하고 편차를 최소화하기 위하여 풍동의 각 요소를 반영하여 구성하였으며 송풍부, 확산부, 정류부, 축소부, 시험부로 구성하였다. 소형 풍동의 형태는 개방형, 토출식으로 결정하였고, 시험부 규격은 제작하고자 하는 모형온실의 규격과 상사비율, 시험부의 단면 폐쇄율을 감안하여 결정하였다. 상사비율을 풍동실험에 적용할 모형은 농업시설 중 가장 큰 비중을 차지하고 있는 단동 비닐온실을 대상으로 하였다. 소형풍동 내 풍속을 조절함에 따라 나타나는 모형온실 피복재의 관류전열계수는 피복재 면을 크게 지붕면과 측벽면, 앞뒷면으로 나누고 각 면별 계측 데이터를 평균 내어 산출하였다. 지붕면은 풍속이 증가함에 따라 전열계수도 증가하나 증가폭이 감소하는 구간은 배치각도에 따라 1-2ms-1과 2-3ms-1으로 구분되어지는 것으로 판단되었다. 측벽면의 전열계수가 증가하는 폭이 큰 구간은 0-1ms-1 구간인 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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