• Title/Summary/Keyword: 공기역학적 설계

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An Experimental Study on 3-Dimension Aerodynamic Properties of Composite Cable Stayed Bridge (합성형 사장교의 3차원 공기역학적 특성에 대한 실험적 연구)

  • Min, In Ki;Chae, Young Suk
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.20 no.6
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    • pp.741-750
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    • 2008
  • The aim of this study was to analyze the aerodynamic properties of the composite cable-stayed bridge by conducting three-dimensional wind tunnel tests. Focusing on the improved section of the bridge in the two-dimensional wind tunnel tests, the bridge's aerodynamic stability was estimated based on the angles of attack and the wind angles. The aerodynamic properties of vertical galloping, torsion galloping,and torsion flutter were also estimated based on the design wind velocity, and because much of the cable-stayed bridge was constructed using FCM, it was not sufficiently stiff during the bridge's construction. Therefore,the experience progressed by stages: from the full stage to the tow stage, and until the bridge became a single tower. Since the original plane was designed to be a steel box girder, the aerodynamic properties of the steel-box-type and composite-type girder could be compared. The results of this study can be utilized as basic data regarding the aerodynamic properties of medium-length and short composite cable-stayed bridges.

An Experimental Investigation on the Dynamic Characteristic of a Multi-leaf Air Bearing (겹판 공기베어링의 동특성에 관한 실험적 연구)

  • 한동철;김재일
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.10 no.3
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    • pp.399-407
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    • 1986
  • 본 연구에서는 공기역학 탄성베어링의 설계에 필요한 기본이론에 대하여 고찰 하고 그의 신빙성을 그러한 베어링에 지지된 고속회전축의 진등측정을 통하여 검토하 고저 한다. 탄성베어링의 한 예로써 여러 개의 탄성박판이 겹쳐 저어널을 지지하는 겹판베어링(

Aerodynamic Characteristic Analysis of the Darrieus Turbine Using Double Multiple Streamtube Model (이중 다류관 모델을 이용한 Darrieus 터어빈의 공기역학적 특성 해석)

  • Kim, Keon-Hoon;Park, Kyung-Ho;Chung, Hun-Saeng
    • Solar Energy
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    • v.10 no.1
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    • pp.47-56
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    • 1990
  • The aerodynamic performances of Darrieus wind turbine were studied through the wind tunnel model tests and its analytical aerodynamic streamtube model. Hence, analytical streamtube model which is based on momentum and blade element theory is considered and the formulated model was generalized in non-dimensional type to predict the aerodynamic characteristics of Darrieus wind turbine. The analytical model was justified through the wind tunnel model tests for several experimental conditions but in the limited rages. These satisfactory comparative studies between the wind tunnel tests and the analytical predictions can be utilized for the basic reliable design of Darrieus wind turbine.

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Section Model Study on the Aerodynamic Behaviors of the Cable-Stayed Bridges with Two I-Type Girders Considering Structural Damping and Turbulence Intensity (2개의 I형 거더를 가진 사장교의 구조감쇠비 및 난류강도를 고려한 공기역학적 거동에 관한 단면모형실험 연구)

  • Cho, Jae-Young;Kim, Young-Min;Cho, Young-Rae;Lee, Hak-Eun
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.26 no.6A
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    • pp.1013-1022
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    • 2006
  • Although the cable-stayed bridges with two I-type girders inherently do not have good aerodynamic characteristics, a lot of the bridges with this type girders are constructed in Korea recently because of an economical merit. This paper investigated the aerodynamic characteristics of the cable-stayed bridges with two I-type girders. Section model tests were conducted in order to investigate the aerodynamic behaviors of this section with varying of the angles of attack, turbulence intensity and damping ratios. Two deck section configurations with different torsional stiffness were studied under construction and after completion respectively. Three types of the fairings were investigated to improve the aerodynamic characteristics of the bridges. The result of this study showed that the traditional section model test in uniform flow estimates the aerodynamic behavior rather pessimistically. The wind induced responses of the bridges were severely varied in accordance with the turbulence intensity and the structural damping ratio. The proposed fairing reduced the magnitude of the vortex-shedding vibrations and buffeting responses. It also increased the wind speed at which flutter occurs. It is expected that these investigations would provide a lot of information for the design of the cable stayed bridges with two I-type girders regarding wind resistance.

Aerodynanamic design and performance analysis of a 5kW HAWT rotor blades (5Kw급 수평축 풍력 터빈 로터블레이드의 공력 설게 및 성능예측)

  • Kim, Mun-Oh;Kim, Bum-Suk;Mo, Jang-Ho;Lee, Young-Ho
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.182.1-182.1
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    • 2010
  • 현재 전 세계적으로 가장 널리 개발하고 보급되어지고 있는 풍력산업의 시장 규모는 매년 확대되고 있다. 특히 소형 풍력발전 시스템은 낙도 등의 전력 공급이 어려운 지역에 경제성 있는 전력 보급을 가능하게 한다. 국내의 미전화 지역과 일반 가정에서 풍력 에너지 자원을 적극 활용 개발하기 위해서 보다 우수한 성능의 풍력발전기용 블레이드를 설계하고자, 공기역학적인 최적설계에 대해 연구함으로써 추후 보급형 풍력발전 시스템의 개발에 필요한 설계 기술을 확립하고자한다. 본 연구는 설계된 블레이드의 유동해석 및 성능예측을 위하여 경제적으로 많은 지원이 필요한 대규모 풍동실험이 아닌 상용 CFD를 사용하여 보다 효율적으로 우수한 성능을 가지는 풍력 터빈을 설계함에 있다. Reynolds Averaged Navier-Stokes 방정식에 기반을 둔 CFD의 경우 이론적으로 명확한 해석이 가능하고, 실제 터빈의 운전 환경과 동일한 다양한 물리적 변수를 입력 데이터로서 활용할 수 있는 장점이 있기 때문에 풍력 터빈의 설계 과정에서 반영된 미소한 블레이드 형상변화 및 운전 조건의 변화에 따른 유동장의 변화 및 풍력터빈 성능을 정확히 예측할 수 있는 장점을 가지고 있다.

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Requirement Analysis and Drag Prediction for the Aerodynamic Configuration of a Bearingless Rotor Hub (무베어링 로터 허브 형상에 대한 요구도 분석 및 항력 예측)

  • Kang, Hee-Jung
    • Aerospace Engineering and Technology
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    • v.11 no.1
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    • pp.19-26
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    • 2012
  • The requirement for the aerodynamic hub drag, allocated from the system requirement of development of a bearingless rotor hub, was analyzed and embodied to be substantiated by the methodology assigned from the requirement. Drag prediction for the initial hub configuration was carried out by hand calculation using aerodynamic drag coefficients and the design change about the sectional shape of torque tube was suggested to satisfy the requirement. Finally, drag prediction was performed for the changed hub configuration by using unstructured overset mesh technique and parallel computation and the calculated result satisfied the requirement of the aerodynamic hub drag. It was found that the drag of final hub configuration was also within the range of drag inferred from the trendline of developed helicopter.

Simultaneous Aero-Structural Design of HALE Aircraft Wing using Multi-Objective Optimization (고고도 장기체공 항공기 날개의 다목적 최적화를 이용한 공력-구조 동시 설계)

  • Kim, Jeong-Hwa;Jun, Sang-Ook;Hur, Doe-Young;Lee, Dong-Ho
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.39 no.1
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    • pp.50-55
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    • 2011
  • In this study, simultaneous aero-structural design was performed for HALE aircraft wing. The span and the shape of main spar were considered as design variables. To maximize aerodynamic performance and to minimize weight, multi-objective optimization was used. Nonlinear static aeroelastic analysis was performed to compute large deflection of wing. Design of experiment and response surface method were used to reduce computation cost in the design process. Also, aerodynamic performances of deformed wing and rigid wing were compared.

Aerodynamic Perspectives for Design of Small Vertical Wind Turbine (소형 수직풍력터빈 설계를 위한 공기역학적 고찰)

  • Lee, Yung-Gyo;Kim, Cheol-Wan
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.06a
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    • pp.400-403
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    • 2007
  • 소형 풍력터빈 설계 시 고려해야 할 익형의 선택, 익형의 붙임각 및 Solidity 등이 터빈의 성능에 미치는 영향을 고찰하였다. 한 개의 익형에 대한 공력계수를 이용하여 수학적 모델링을 통하여 최적 붙임각을 예측하여 경향을 파악하였다. 받음각에 따른 익형의 공력특성을 CFD 기법으로 파악한 후 5개의 Blade를 갖는 Turbine의 성능을 익형의 붙임각에 따라 파악하여 최대 성능을 갖는 붙임각을 최종 산출하였다. 익형 선정시 받음각에 대한 양력/항력 곡선을 이동시키는 캠버 익형의 기능보다는 항력 대양력의 비(L/D) 가 최대인 익형을 선정하는 것이 더욱 중요하며, Blade수가 적을수록 Torque의 양은 증가하고 Blade가 6이상이변 효율이 급격히 감소함을 알 수 있다.

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고체 렘제트탄의 공기역학적 특성에 관한 실험적 연구

  • 박순종;신필권;김경련;박종호;김윤곤
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2002.04a
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    • pp.60-60
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    • 2002
  • 비행탄의 종말속도증대를 위하여 고체램제트를 이용하는 개념은 현재 세계적으로 여러나라에서 연구 중에 있다. Solid Fuel Ramjet Propulsion(고체연료 렘제트 추진)은 로켓추진에 비하여 월등히 높은 비추력을 가지며 구조적으로 매우 간단하여 탄의 사거리 및 평균속도를 증대시키는 좋은 수단으로 사용되고 있다. 그러나 간단한 구조에도 불구하고 고체렘제트의 작동은 매우 다양한 물리적 현상이 연관되므로 필요한 성능을 얻기 위해서는 이들의 상호 작용을 고려하여 설계의 최적화 및 성능 예측이 필요하다.

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