• 제목/요약/키워드: downwash

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초소형 비행체 하중해석을 위한 공력보정 (Aerodynamic Corrections for Load Analysis of Micro Aerial Vehicle)

  • 구교남
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.31-38
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    • 2005
  • 하중해석을 위한 선형 패널법에서 압력과 다운워시와의 관계는 공력영향계수로 표현되며 점성 효과는 무시되고 천음속 영역에서 압축성 효과를 적절히 표현하지 못한다. 공력영향계수는 공력면의 평면형상에 의해 결정되므로 저 레이놀즈 수의 유동의 특성을 나타내는 데는 한계가 있다. 따라서 공력계수의 시험치를 구속조건으로 하여 압력분포를 직접 보정하거나 다운워시를 보정하여 유효 캠버나 두께를 반영하여 압력분포를 보정하게 된다. 본 논문에서는 전승보정방법과 후승보정방법을 초소형 비행체의 균형해석 및 하중해석을 위한 공기력 보정에 적용하였다. 이론적인 공기력은 패널법을 이용하였으며 단일 구속조건과 이중 구속조건을 적용하여 보정행렬과 보정된 압력계수를 구하였다. 초소형 비행체의 공력보정에 있어서 비행영역의 특성으로 인해 후승보정방법이 보다 나은 결과를 나타내었다.

와동 발생기 높이 변화에 대한 경계층 내의 유동장과 온도장에 관한 실험적 연구 (The Experimental Study of the Interaction Between the Flow rind Temperature Field and a Boundary Layer Due to a Variety of tole Height of a Vortex Generator)

  • 권수인;양장식;이기백
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권1호
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    • pp.82-93
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    • 2002
  • The effects of the interaction between the flow and temperature field and a boundary layer due to a variety of the height of a vortex generator are experimentally investigated. The test facility consists of a boundary-layer wind tunnel with the vortex generator protruding from the bottom surface. In order to control the strength of the longitudinal vortices, the angle of attack and the spacing distance of the vortex generator are 20 degree and 40 mm, respectively. The height of the vortex generator (H) is 15 mm, 20 mm and 30 mm and the cord length of it is 50 mm. Three-component mean velocity measurements are made using a 5-hole probe system and the surface temperature distribution is measured by the hue capturing method using thermochromatic liquid crystals. By using the method mentioned above, the following conclusions are obtained from the present experiment. The boundary layer is thinned in the downwash region where the strong downflow and the lateral outflow of the boundary layer fluid occur and thickened in the upwash re,3ion where the longitudinal vortex sweeps low momentum fluid away from the bottom surface. In case that the height of the vortex generator increases, the averaged circulation and the maximum vorticity of the vortex pair decrease. The contours of the non-dimensional temperature show the similar trends fur all the cases (H=15 mm, 20 mm and 30 mm). The peak augmentation of the distribution of the local non-dimensional temperature occurs in the downwash region near the point of minimum boundary-layer thickness.

양력선 방법을 이용한 다양한 형상의 날개 공력해석에 관한 연구 (Study on the Aerodynamic Analysis for Wings with Various Shapes Using Lifting-line Methods)

  • 이창호;강형민;김철완
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권12호
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    • pp.931-939
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    • 2013
  • 본 논문에서는 항공기 날개의 개념 설계에서 적용하기에 적합한 양력선 방법을 찾고 정확성과 적용범위를 분석한다. Prandtl의 양력선 이론에서 발전된 두 가지 양력선 방법으로서 얇은 익형의 가정을 갖고 3/4 시위의 제어점에서 속도경계조건을 부여하는 Weissinger방법과 3차원 와류 양력법칙을 적용한 Phillips의 방법을 택하였다. 계산 대상은 타원형 날개, 후퇴각이 있는 날개, 그리고 상반각과 비틀림이 있고 후퇴각 없는 테이퍼 날개이다. 계산을 통해 포텐셜 유동의 공력 데이터로 날개의 순환분포, 내리흐름 분포, 양력과 유도항력을 추출하여 이론식 결과 및 풍동시험 데이터와 비교하였다. Weissinger 방법은 날개의 형상에 상관없이 정확도와 신뢰성 있는 결과를 보여주지만 Phillips 방법은 후퇴각이 있는 날개에서는 부정확한 결과를 나타내었다.

Hydrodynamic Characteristics of a Small Bee in Hovering Flight

  • Ro, Ki-Deok;Kim, Kwang-Seok
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제32권1호
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    • pp.100-109
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    • 2008
  • The three-dimensional flows in the Weis-Fogh mechanism are studied by flow visualization and numerical simulation by the vortex method. The vortex method. especially the vortex stick method, is employed to investigate the vortex structure in the wake of the two wings. The pressure is estimated by the Bernoulli equation, and the lift on the wing are also obtained. As the results the eddies near the leading edge of each wing in the fling stage take a convex shape because the eddies shed from both tips entrain the flows and the downwash in the rotating stage is deflected toward the outside because the outside tip vortex is stronger than the inside one. And the lift coefficient on the wings in this mechanism is almost independent of the Reynolds number.

Two-dimension Numerical Simulation of Stack Flue Gas Dispersion

  • Park, Young-Koo;Wu, Shi-Chang
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.33-39
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    • 2012
  • A numerical simulation of plume from a stack into atmospheric cross flow is investigated using a two-dimension model. The simulation is based on the ${\kappa}{\sim}{\varepsilon}$ turbulence model and a finite volume method. In this paper, it mostly researches how the wind velocity affects the flue gas diffusion from an 80 m high stack. Wind velocity is one of the most important factors for flue gas diffusion. The plume shape size, the injection height, the NO pollutant distribution and the concentration at the near ground are presented with two kinds of wind velocities, 1 m/s and 5 m/s. It is found that large wind velocity is better for flue gas diffusion, it generates less downwash. Although the rise height is lower, the pollutant dilutes faster and more sufficient.

복잡한 지형내 오염물질의 대기확산 풍동실험 I I. 산지지형 실험의 Gaussian 모델링 (Wind Tunnel Experiments for Studying Atmospheric Dispersion in the Complex Terrain II. Gaussian Modeling of Experiments in a Moutainous Area)

  • 김영성;경남호
    • 한국대기환경학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.145-152
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    • 1995
  • Predictability of a Gaussian model, ISCST2 was assessed by scaling up wind tunnel experiments with a 1/3,000 terrain model to the real scale. Concentration profiles obtained from the flat-terrain experiment in the neutral condition were estimated to be in agreement with the calculated ones from ISCST2 in the stability class A, but the difference between the two was still large. Concentration profiles from the mountainous-terrain experiments were better fitted to the calculated ones primarily because in the experiment, concentration behind the source was raised due to the effect of a hill in the upstream side. Model prediction was improved with including the downwash effect of buildings and the hill, but overall concentration profiles were not much different from a typical Gaussian profile. While concentration profiles in the experiments were changed with local flows by varying the wind direction and the topography, those from the Gaussian modeling were mot freely changed together with these variations.

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종방향 와동이 유체유동 및 열전달 특성에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Effect of Fluid Flow and Heat Transfer Characteristics by the Longitudinal Vortices)

  • 양장식;김은필
    • 설비공학논문집
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    • 제12권9호
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    • pp.843-852
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    • 2000
  • The flow characteristics and the heat transfer rate on a surface by interaction of a pair of vortices were studied experimentally. The test facility consisted of a boundary-layer wind tunnel with a vortex introduced into the flow by half-delta winglet protruding from the surface. In order to control the strength of the longitudinal vortices, the angles of attack of the vortex generators were varied from $\pm20\;degree\;to\;\pm45$ degree, but spacings between the vortex generators were fixed to 4 cm. The 3-dimensional mean velocity measurements were made using a five-hole pressure probe. Heat transfer measurements were made using the thermochromatic liquid to provide the local distribution of the heat transfer coefficient. By using the method mentioned above, the following conclusions were obtained from the present experiment. The boundary layer was thinned in the regions where the secondary flow was directed toward the wall and thickened where it was directed away from the wall. The peak augmentation of the local heat transfer coefficient occurred in the downwash region near the point of minimum boundary-layer thickness.

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대기경계층 내에 놓인 실린더의 자유단 형상변화가 후류유동에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of Free End Shape on Wake Structure Around a Finite Cylinder Located in an Atmospheric Boundary Layer)

  • 박철우;이상준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권1호
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    • pp.105-116
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    • 2003
  • The flow structure around the free end of a finite circular cylinder (FC) embedded in an atmospheric boundary layer (ABL) over open terrain was investigated experimentally with varying the free end shape. The experiments were carried out in a closed-return type subsonic wind tunnel. A finite cylinder with an aspect ratio (L/D) of 6 was mounted vertically on a long flat plate. The Reynolds number based on the cylinder diameter is about Re=7,500. The velocity fields near the FC free end were measured using the single-frame double-exposure PIV method. As a result, for the FC with a right-angled free end, there is a peculiar vortical structure, showing counter-rotating twin vortices near the FC free end. It is caused by the interaction between the entrained irrotational fluids from both sides of FC and the downwash flow from the FC free-end.

유도항력 감소를 위한 날개끝 형상 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Wing Tip Shapes for Induce Drag Reduction)

  • 신동진;이봉준;홍순신;김충희
    • 한국항공운항학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.81-95
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    • 1995
  • 공기의 흐름 중에 있는 유한 날개의 끝에서는 날개끝 와류로 인하여 날개에 내리흐름(downwash)이 발생하게 된다. 이러한 내리흐름은 유도항력을 발생시켜 양항특성이 감소하게 된다. 따라서 날개끝 와류를 적절히 제어하면 어느 정도 유도항력을 감소시킬 수 있다. 본 논문에서는 직사각형 날개와 테이퍼형 날개 끝에 여러 가지 형상의 strake를 장착하거나, 날개끝 와류를 제어하기 위하여 여러 개의 slot을 형성시켰을 때의 양항특성을 실험 및 수치해석으로 연구한 결과를 기술하였다. 실험결과 직사각형 날개끝에 장착한 wing tip strake의 밑변을 바깥쪽으로 절단한 wing tip strake의 양항특성이 받음각 $8^{\circ}$ 이상에서 우수하였고, 반면에 밑변을 절단하지 않은 경우는 받음각 $0^{\circ}\;^{\sim}\;8^{\circ}$ 사이에서 기본날개보다 양항비가 증가하였다. 테이퍼형 날개끝에 wing tip strake를 장착하였을 때의 양항비는 받음각 전 범위에 걸쳐 기본날개보다 증가하였으며, 받음각$8^{\circ}$ 이상에서 wing tip strake의 밑변을 절단하지 않은 wing tip strake의 양항특성이 우수하였다. 방사형 다중슬롯의 경우 날개끝의 앞전보다 뒷전 쪽에 형성시키는 것이 양항비특성이 우수하였다.

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군용헬기 결빙 감항인증 시험을 위한 결빙센서 위치선정에 관한 연구 (A Study on the Positioning of Ice Sensors for Assessing Airworthiness of Military Helicopter)

  • 김찬동;허장욱
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권8호
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    • pp.495-501
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    • 2016
  • 결빙상태에서 비행 시 결빙수준은 항공기에 장착된 결빙 감지장비에 의해 정확히 측정되어야 한다. 결빙감지기는 항공기 형상으로부터 야기되는 후류, 로터 하강풍 및 출입문이나 다른 장비에 의한 간섭 등으로 부터 영향을 받지 않는 곳에 설치해야한다. 이러한 간섭을 받지 않는 최적화된 위치를 선정하기 위한 분석과 해석을 실시하였다. 본 연구에서는 3차원 컴퓨터 분석을 통해 비행형태별 결빙감지기 주변의 유체의 속도, 수분의 양과 분포 및 크기를 분석하여 최적의 위치를 제안하였다.