• 제목/요약/키워드: 공기역학적 효과

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방패연의 방구멍 효과에 대한 분석 (The Analysis of Wind Hole Effect for The Bangpae Kite)

  • 강치행
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권7호
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    • pp.561-566
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    • 2014
  • 우리 민족 고유의 전통 문화유산인 방패연은 안정적인 장방형 표면에 다양한 그림과 글씨로 예술성을 표현하고 있으며 가운데 방구멍이 있음으로 해서 우수한 비행성능을 갖는다. 본 논문에서는, 방구멍이 연의 성능에 미치는 공기역학적인 효과를 분석하기 위해 다양한 비율의 방패연 모델에 대한 공력 측정과 방구멍을 관통하는 공기흐름을 가시화하는 실험을 수행하였으며 이를 분석한 결과 방구멍은 경계층 분리를 제어하는 날개 고양력 장치의 슬롯 시스템과 유사한 기능을 발휘한다는 것을 알 수 있었다. 이는 우리 조상들이 서양의 비행기 발명 이전에 고양력장치의 원리를 이해하여 연의 비행 성능 개선에 효과적으로 적용하여 왔다는 것을 증명한다.

자동차 차체 형태 디자인이 공기역학 성능에 미치는 영향에 대한 연구 (Research on the Effect of Car Body Design on CFD Aerodynamics Performance)

  • 김정민
    • 문화기술의 융합
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    • 제6권1호
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    • pp.501-506
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    • 2020
  • 본 실험 연구에서는 대표적인 네 가지 타입의 승용차 차량형태에 대한 공기역학(공력) 성능 분석, 측면 유리의 각도에 따른 공력 성능 분석, 엔진후드(엔진 덮개)의 각도차이에 따른 공력 성능 분석, 루프 라인의 각도 차이에 따른 공력 성능 분석을 통해 차량의 형태 변화에 따라 공력 성능이 어떻게 변화하는지를 종합적으로 분석해 보았다. 실험결과 비스듬히 떨어지는 후면 유리 라인은 공력 성능을 저하시켰고, 루프의 각도 차이에 따른 공력 성능 차이는 거의 나타나지 않았으며 일찍 떨어지는 후면 라인은 공력 성능에 가시적인 영향을 끼치지 않았다. 차량의 루프라인이 수평으로 늦게까지 이어지다 천천히 떨어지는 후면 유리 라인은 스타일링에 도움이 될지언정 공력 성능은 저하시켰다. 후방 디퓨저의 경우 차체의 형태에 따라 그 성능 효과가 달라지는 것으로 판단되었다.

잠자리 유형 모델의 앞,뒤 날개 위상차에 대한 공력연구 (Aerodynamic Study on Phase Difference of Fore-and Hind-wing of a Dragonfly-type Model)

  • 김송학;장조원;송병흠
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권11호
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    • pp.18-25
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    • 2006
  • 비정상 공기력 측정이 두 쌍의 날개를 갖는 잠자리 유형 모델의 위상차에 따른 효과를 조사하기 위하여 수행되었다. 잠자리 유형 모델의 플런징 운동에 의하여 발생된 공기역학적인 힘을 측정하기 위하여 로드셀을 사용하였다. 본 잠자리 유형 모델은 실제 잠자리와 동역학적으로 상사하며, 앞뒤날개는 각각 0°의 10°의 붙임각(incidence angle)을 가지고 있다. 다른 실험 조건은 다음과 같다. 자유류의 속도는 1.6 m/sec이고, 이와 관련된 시위 레이놀즈수 2.88×103이며, 앞뒤날개의 위상차는 각각 0°, 90°, 180°, 그리고 270°이다. 잠자리 유형 날개의 한 주기 동안 공기역학적 계수의 변화가 제시되었다. 연구 결과는 잠자리 유형 모델의 양력은 앞뒤날개가 downstroke 운동을 수행할 때 발생되며, 뒷날개가 downstroke 운동과정을 수행하면 양력 발생과 함께 항력도 발생한다는 것을 보여준다.

DUP (Direct Underside Pressurization)을 가진 위그선의 공력특성에 관한 연구 (Aerodynamic Characteristics of WIG Effect Vehicle with Direct Underside Pressurization)

  • 이주희
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권7호
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    • pp.655-663
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    • 2010
  • DUP(direct underside pressurization)는 위그선이 이륙하기 위하여 수면 위를 항주할때 낮은 속도에서 이륙할 수 있도록 양력을 증가시키는 역할을 한다. 이러한 DUP가 위그선의 안정성과 공기역학적인 힘에 미치는 영향에 관하여 3차원 수치해석을 수행하였다. 해석에 사용된 위그선인 "Aircat"은 동체의 중심에 프로펠러가 있고 동체하부에 공기부양실이 있으며 Lippisch형의 날개와 큰 T자형의 수평꼬리날개를 가지고 있다. 저속에서 대부분의 양력은 프로펠러에 의해 가속된 공기가 동체의 가운데 통로를 통하여 공기부양실로 들어가 정체됨으로써 발생한다. 그러나 DUP에 의해 가속된 공기는 동압의 증가로 인하여 항력을 증가 시킬 뿐만 아니라 안정성에 영향을 주게 된다.

$\pi$형 단면의 내풍안정성에 미치는 페어링 효과에 관한 연구 (The Fairing Effects on Aerodynamic Stability of $\pi$-type Sections)

  • 김희덕
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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    • pp.113-116
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    • 2006
  • In this paper, the fairing effects on the aerodynamics stability of basic plate-girder sections are investigated trough wind tunnel tests. As basis sections, two types of $\pi$-type shape sections with aspect ratios(D/B) of 1/5 and 1/10 are employed as the basic sections. And three types of triangular fairings are applied such as right-angled triangle(F1), inverted right-angled triangle(F2) and regular triangle(F3). The effects of attack angle on the dynamic response of each section are also investigated. As the results of experiments, fairings F2 is most effective to suppress flutter phenomenon or vortex induced vibration among three types of fairings.

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정상인과 성대용종 환자에서의 공기역학적 검사 (Aerodynamic Study in Normal Korean and Patients with Vocal Polyp)

  • 서장수;송시연;정유선;김정수;지덕환;이무경
    • 대한후두음성언어의학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.5-11
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    • 1999
  • 최근 음성장애에 관한 관심이 높아지면서 성대질환 내지는 후두질환의 정확한 진단을 위한 발성기능의 측정이 더욱 중요시되기에 이르렀다 이에 본 연구에서는 정상 한국인 남자 81명, 여자 76명과 성대용종 환자 남자 78명, 여자 65명을 대상으로 공기역학적 검사 중 컴퓨터화된 측정기구와 기류저지법으로 최대발성지속시간, 발성기류량, 평균호기류율, 및 성문하압을 연령별 및 성별에 따라 평균치를 측정, 이를 비교 분석하였다. 최대발성지속시간은 정상인 남자가 20.6${\pm}$6.34초, 여자가 17.2${\pm}$4.20초였고, 성대용종 환자에서 남자가 13.1${\pm}$4.26초, 여자가 11.6${\pm}$4.43초였다. 평균호기류율은 정상인 남자가 170.0${\pm}$67.00ml/sec, 여자가 131.1${\pm}$49.03ml/sec였고, 성대용종 환자에서 남자가 255.7${\pm}$216.52ml/sec, 여자가 183.24${\pm}$107.16ml/sec였다. 발성기류량은 정상인 남자가 3179.0${\pm}$648.94ml. 여자가 2144.1${\pm}$650.81ml였고, 성대용종 환자에서 남자가 2905.8${\pm}$1295.35ml, 여자가 1904.4${\pm}$1068.59ml였다 성문하압은 정상인 남자가 4.0${\pm}$1.88cm$H_2O$, 여자가 3.5${\pm}$4.20cm$H_2O$였고, 성대용종 환자에서 남자가 4.2$\pm$1.48cm$H_2O$, 여자가 3.9${\pm}$1.12cm$H_2O$였다. 성대용종 환자에서 통계학적으로 유의성있게 최대발성지속시간은 감소하고, 평균호기류율은 증가하였으며, 발성기류량과 성문하압은 여자환자에서만 의미 있게 각각 감소하거나 증가하였다. 이상의 결과는 정상인과 성대용종 환자에 있어서 객관적인 공기역학적 검사결과를 보여주며 이는 성대용종 환자의 음성이상에 대한 상태판정이나 치료 후 효과 판정에 기본자료로 이용할 수 있을 것으로 생각된다.

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날개 길이방향 유동과 날개 회전이 날개짓 운동의 공기역학적 특성에 미치는 효과 (The Effect of Spanwise Flow and Wing Rotation on the Aerodynamic Characteristics in Flapping Motion)

  • 오현택;최항철;정진택;김광호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권9호
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    • pp.753-760
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    • 2007
  • 3-D 날개짓 운동은 왕복운동과 회전운동으로 구성된다. 3-D 날개짓 운동은 왕복운동하는 동안 날개 길이방향의 유동이 발생된다. 또한 각각의 왕복운동의 끝에서 날개 회전에 의하여 회전에 의한 순환이 발생한다. 본 연구에서는 날개 길이방향 유동과 날개 회전이 3-D 날개짓 운동의 공기역학적 특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 3-D 날개짓 운동과 2-D 병진운동을 비교하였다. 각각의 날개짓 운동에서 받음각과 레이놀즈수에 따라 공력을 측정하였다. 2-D 병진운동의 공력이 3-D 날개짓 운동의 공력 보다 크다. 하지만 3-D 날개짓 운동시 발생되는 양력은 왕복운동의 중반부에서 받음각 $50^{\circ}$까지 증가하였고 2-D 병진운동시 발생되는 양력은 받음각 $30^{\circ}$이상에서 감소하였다. 또한 각각의 왕복운동의 끝에서 날개 회전에 의하여 공력이 급격하게 증가하였다.

공기 압력 제어 덕트를 이용한 철도 터널 내 공기 압력 저감에 대한 수치해석 연구 (A Numerical Study on the Pressure Relief in a Tunnel Using a Pressure Relief Duct)

  • 서상연;하희상;이상필
    • 터널과지하공간
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    • 제26권5호
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    • pp.375-383
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    • 2016
  • 최근에는 세계 여러 나라에서 고속철도 건설에 대한 계획이 증가하고 있으며, 국내의 경우 수도권 광역 급행철도(GTX)와 같은 대심도 지하 교통망의 건설이 추진되고 있다. 열차가 고속으로 주행할 경우 발생하는 공기 저항을 최소화하기 위하여 열차의 선두부는 유선형으로 설계된다. 열차가 터널 내로 진입할 때, 터널 내에서 발생하는 공기 저항으로 인하여 열차 내 승객은 이명감과 같은 불편함을 느끼게 된다. 이러한 이명감을 감소시키기 위해서는 터널 내에서 발생하는 공기역학적 특성을 고려하여 터널의 단면적을 선정하여야 한다. 이 연구에서는 터널 내에서 열차의 고속 주행을 위해 필요한 공기 압력 제어 시스템이 이명감 감소에 미치는 효과를 분석하기 위하여 1차원 네트워크 모델링 프로그램인 THERMOTUN을 이용하여 공기압 분포에 대한 1차원 네트워크 수치해석을 수행하였다.

Ballistic Range Simulator의 성능평가를 위한 실험적 연구 (An Experimental Study for the Performance Test of a Ballistic Range Simulator)

  • 강현구;;이정민;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.367-370
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    • 2006
  • Ballistic Range는 오래전부터 짧은 시간에 극도의 고압상태를 만들어낼 수 있기 때문에 고속 충격역학, 발사체 공기역학, 새로운 재료의 생성과 같은 다양한 공학 분야에서 사용되어왔다. 2단 경 가스총은 가장 넓게 사용되어지고 있다. 현재의 실험적 연구는 발사체 가상실험을 쉽게 수행할 수 있는 새로운 타입의 Ballistic Range를 개발하기 위해 진행되어져왔다. Ballistic Range은 고압튜브, 피스톤, 펌프튜브, 충격튜브, 발사튜브로 구성된다. 펌프튜브와 발사튜브사이에 충격튜브의 삽입의 효과는 조사중이다. 실험은 발사체 속도의 다양한 변수들의 의존성을 찾기 위해 수행되었다. 고압튜브압력, 격막파열압력, 발사체질량은 다양한 발사체 속도를 얻기 위해 변화를 주었다. 저자의 이론적 연구를 통해 얻는 결과값과 실험적 결과값을 비교해보기로 한다.

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가스터빈 엔진 천이 성능 시험에 의한 정상상태 성능 예측

  • 양인영;전용민;김춘택;양수석
    • 항공우주기술
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    • 제2권1호
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    • pp.1-10
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    • 2003
  • 항공기용 가스터빈엔진에 대한 경제적인 시험 기법 개발을 위해 천이상태 성능 시험 결과로부터 정상상태 성능을 예측할 수 있는 방안을 모색했다. 천이상태 성능과 정상상태 성능이 서로 달라지는 현상의 원인을 동역학적 천이 효과, 열적 천이 효과, 공기역학적 천이 효과로 구분하고, 각각을 모델링해서 엔진의 천이상태 성능을 통해 정상상태 성능을 계산하는 보정 인자를 정량화했다. 먼저 천이상태 성능시험 시 나타나는 엔진 입ㆍ출구의 온도 변화가 엔진 성능에 미치는 영향을 보정했고, 그 후 도입된 보정 인자를 사용해 정상상태 성능을 예측했다. 이렇게 예측된 결과와 실제 정상상태 성능시험 결과를 비교한 결과, 연료 소모량의 차이 3.68% 이내로 정상상태 성능을 예측할 수 있었다.

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