• Title/Summary/Keyword: 공기역학적 효과

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CFD Analysis of CRW Unmanned Aerial Vehicle and Drag Reduction Strategy (CRW 무인 항공기의 공력 해석 및 항력 감소 방안)

  • Kim, Cheol-Wan;Chung, Jin-Deog
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.32 no.10
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    • pp.20-27
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    • 2004
  • In this study, CFD analysis for 2D ellipse and 3D CRW UAV are performed. Furthermore, flow analysis around a hub connecting body and rotor is analyzed and a strategy to reduce the drag caused by the hub is sought. Also, the idea of fairing installation is confirmed by a wind tunnel test.

Numerical analysis of flow field around an automobile with variation of yaw angles (측풍의 편향각 변화에 따른 자동차 주위의 유동해석)

  • Kang D. M.;Jung Y. R.;Park W. G.;Ha S. D.
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.4 no.3
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    • pp.1-11
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    • 1999
  • This paper describes the flow field analysis of an automobile with crosswind effects of 15°, 30° 45° and 60° of yaw angles. The governing equations of the 3-D incompressible Navier-Stokes equations are solved by the iterative time marching scheme. The Chimera grid technique has been applied to efficiently simulate the flow around the side-view mirror. The computated surface pressure coefficients have been compared with experimental results and a good agreement has been achieved. The A- and C-pillar vortex and other flow phenomena around the ground vehicle are evidently shown. The variation of aerodynamic coefficients of drag, lift, side force and moments with respect to yaw angle is systematically studied.

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The effect of aerodynamic characteristics on the insect wing tip trajectory in hovering flight (정지 비행에서의 곤충 날개 궤적에 따른 공기역학적 특성)

  • Cho, Hun-Kee;Joo, Won-Gu
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.1441-1445
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    • 2008
  • Insect flight is adapted to cope with each circumstance by controlling a variety of the parameters of wing motion in nature. Many researchers have struggled to solve the fundamental concept of insect flight, but it has not been solved yet clearly. In this study, to find the most effective flapping wing kinematics, we conducted to analyze CFD data on fixing some of the optimal parameters of wing motion such as stoke amplitude, flip duration and wing rotation type and then controlled the deviation angle by fabricating wing tip motion. Although all patterns have the similar value of lift coefficient and drag coefficient, pattern A(pear-shape type) indicates the highest lift coefficient and pattern H(pear-shape type) has the lowest lift coefficient among four wing tip motions and three deviation angles. This result suggest that the lift and drag coefficient depends on the angle of attack and the deviation angle combined, and it could be explained by delayed stall effect.

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후두전적출술후 음성재활방법에 따른 음향학적 비교

  • 박현민;백무진;왕수건;김대현;조철우;양병곤
    • Proceedings of the KSLP Conference
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    • 1998.11a
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    • pp.196-196
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    • 1998
  • 후두전적출술후 음성재활방법은 식도발성, 기관식도발성, 전기후두발성, 기체역학형 인공후두 발성등이 있다. 본 연구에서는 각각의 음향학적 특성과 어떤 방법이 음성의 발성에 효과적이고, 음의 고저를 잘 나타낼 수 있는 지를 연구하였고 식도발성과 기관식도발성이 동시에 가능한 환자에서도 위와 같이 어떤 것이 음의 고저를 잘 나타낼 수 있는 지를 보고자 본 연구를 시행하였다. 식도발성자 5명, 기관식도발성자 7명(2가지가 다 가능한 발성자 2명을 포함하여), 전기후두발성자 3명과 공기를 이용한 인공후두(Pneumatic speech aid) 발성자 3명을 대상으로 하여 Maximal phonation time(sec), Sound intensity (dB SPL), Fundemental frequency (F0), Jitter(%), Shimmer(%)를 Matlab V5.1을 기초로 저자들이 고안한 프로그램인 Laryngeal analyser Vl.0 으로 측정하였다. 각각의 발성법에 따라 특징적인 변수의 차이가 있었으며 그중 공기를 이용한 인공후두 발성자에서 음의 고저를 가장 잘 표현하였다. (p<0.01). 그리고 식도발성과 기관식도발성을 같이 사용할 수 있는 2명에서 식도발성이 기관식도발성보다 더 효과적으로 음의 고저를 잘 나타냈다.

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Experimental study on the aerodynamic effects of slots at a rotor tip (로터 끝 슬롯의 공기역학적 효과에 대한 실험 연구)

  • Yisu Shin;Seungcheol Lee;Jooha Kim
    • Journal of the Korean Society of Visualization
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    • v.21 no.3
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    • pp.39-48
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    • 2023
  • In this study, we investigate the effects of slots installed on the tip of a rotor blade on aerodynamic characteristics. The slots weaken the strength and spatial coherence of the tip vortex at early vortex age and accelerate the dissipation of the generated tip vortex. Accordingly, the turbulence intensity of the rotor wake is reduced at both near and far wake, which leads to a reduction in broadband noise. Tonal noise is also reduced by mitigation of tip vortices, but tonal noise reduction is limited to a narrower range of azimuths than broadband noise due to the extinction of tip vortices. In addition, slots reduce both mean thrust and thrust fluctuations. Reduction in thrust fluctuations leads to a reduction in blade loading noise, resulting in a reduction in tonal noise.

Working principle & application of comprex pressure wave super charger (Comprex 압력파 과급기의 작동 및 응용)

  • Gyarmathy, George
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.7 no.4
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    • pp.24-31
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    • 1985
  • 본 논문은 Comprex압력파 과급기(Pressure-wave Supercharger;이하 PWS)의 공기 역학적인 원 리에 대해 기술하였으며, 또 기체 동력학적인 현상들이 별도의 제어장치없이도 우수한 운전성과 낮은 연료소모율, 적은 배기 배출물을 형성하는 차량들에 대해 기계적으로는 간단하면서도 완벽 한 boosting장치를 만들어 내는데 어떻게 사용될 수 있는지를 설명하였다. 근본적인 목적은 종 래의 turbo charger와 동일이지만 Comprex PWS는 현재 응용되고 있는 승용차가 요구하는 여러 가지면, 즉 1) 부하변동에 대한 충진공기압의 빠른 응답성 2) 엔진속도 전영역에 걸친 높은 boost 효과 3) 배기배출물특성을 좋게할 수 있는 배기가스 재순환(EGR)효과 등에서 종래의 것과 구별된다. 따라서 PWS의 중요한 특징들을 기술하였으며 마지막으로 최근 자동차용 Diesel Engine에의 몇 가지 예를 보았다.

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건물의 배수 및 통기시스템: 배관 내부압력의 능동적인 제어

  • Gormly, Michael;Swaffield, John. A.
    • The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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    • v.39 no.9
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    • pp.41-51
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    • 2010
  • 건물의 배수 및 통기시스템에서 나타나는 현상중에 확실한 내용이 아직 밝혀지지 않은 부분이 몇 가지 남아 있다. 이것은 19세기 말엽의 근대 위생공학의 시작 단계에서부터 잘 알려진 사실이다. 건물의 배수 및 통기시스템 운용에 대한 내용은 일반 공학과 특정 유체역학의 범위 내에서 가장 잘 이해할 수 있다. 건물의 배수 및 통기시스템의 운영에 종사했던 초기의 기술진들은 이러한 점을 잘 알고 있었으며 유체역학에 적합하게 응용한 많은 사례를 확인할 수 있었다. 제2차 세계대전이 끝나고 이에 대한 많은 연구가 진행되어 왔으며 특히 유럽에서 시작된 전후 재건 붐을 통해 배수 및 통기시스템의 설계에 좀 더 효율적인 접근이 진척되게 되었다. 이러한 배수시스템의 중심에는 배수관 내부의 오염된 공기가 배수구 또는 위생기구를 통하여 주거 공간으로 유입되는 것을 방지하는 트랩(Water Trap)이 있다. 배수트랩의 주요 기능인 봉수는 일반적으로 깊이가 40 mm에서 50 mm 정도로 위생기구의 종류에 따라 봉수의 깊이는 다소 차이가 있다. 배수관내 공기의 흐름이 중요한 것처럼 트랩의 봉수 메커니즘이 중요하기 때문에 이 메커니즘을 소홀히 여긴다면 안전한 배수시스템의 운영을 기대하기는 어렵다. 배수관 내의 공기의 흐름은 배수에 의해 유입되거나 또는 배출된다. 배수관에서 내부 압력의 불규칙한 변화로 인하여 야기되는 불안정한 배수의 흐름은 트랩의 봉수를 파괴하고 나아가 주거공간으로 오염된 공기가 새어 나갈 수 있는 통로를 제공하게 된다. 관내압력의 천이는 이로 인한 문제가 발생할 가능성이 있는 위치에 그 압력을 완화할 수 있는 장치를 설계단계에 반영하여 적용함으로써 제어할 수 있다. 건물 내부에 상당한 길이의 통기배관을 설치하는 것은 배관의 마찰손실로 인하여 천이 현상을 효과적으로 제어할 수 있는 확실한 방법이 되지는 못한다. 그렇지만 통기밸브를 설치하는 것과 같이 배수관 내로 공기를 공급해주는 유입구를 건물 내부에 분산 설치하는 것이 효율적인 통기방식이 될 수 있고, 정압 천이로 인한 위험을 줄여줄 수 있다. 통기밸브는 정압 발생의 원인이 되지 않으며 단지 정압에 반응하여 더욱 기밀하게 닫히며, 약화된 압력파를 반사할 뿐이다. 고층 건물에서 배수입상관과 평행하게 설치된 통기입상관(Parallel Vent Pipe)의 경우 극히 일부분의 정압 천이 현상을 완화할 수 있다. (통기 배관의 직경이 배수 입상배관과 동일한 경우 대략 1/3 정도임), 그러므로 정압의 천이로 인한 압력 파동은 배수 시스템의 나머지 부분을 통해 전파되어 배수 트랩에 영향을 미치게 된다. 정압의 천이가 예상되는 위치에 정압천이 완화 장치(Positive Air Pressure Transient Alleviation Device)를 사용하면 배관 내부압력의 급격한 상승을 방지하여 연결된 트랩의 봉수를 보호할 수 있다. 이렇게 되면 순간적으로 발생하는 배관내 압력의 급등 현상을 90% 정도까지 완화 시킬 수 있다. 경험적으로 배수시스템에서 배관이 완전하게 막혀 과도한 정압이 발생하는 경우는 거의 없다. 이러한 경우에는 가장 낮은 위치에 있는 배수 트랩의 봉수가 깨지면서 자연스럽게 배수시스템의 압력이 해소되게 된다. 이러한 사례는 통기 방식과 상관없이 발생할 수 있다. 실제와 유사한 시뮬레이션을 통하여 통기 밸브(Air Admittance Valves)는 전면 통기 시스템 (Fully Vented System)에서 최소한 트랩의 봉수 보호용으로 적합한 것이 확인 되었다. 어떤 경우 에는 고층 건물에 더욱 적합하다는 것을 확인할 수 있었다. 부압 해소용으로 통기밸브를 이용하고 정압완화용으로 정압 완화장치(PAPAs: Positive Air Pressure Transient Attenuators)를 사용하는 전면적 능동 제어시스템(Fully Engineered Designed Active Control System)이 사용자에게 육안으로는 확인하지 못하는 기능을 보장하면서 배수 시스템의 안전과 효율성에 대한 효과적인 방법을 제공하고 있다.

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Investigation of aerodynamic evaluation in female patients undergoing thyroidectomy (갑상선절제술을 받은 여성 환자의 공기역학 검사변수 조사)

  • Kang, Young Ae;Kwon, In Sun;Won, Ho-Ryun;Chang, Jae Won;Koo, Bon Seok
    • Phonetics and Speech Sciences
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    • v.12 no.2
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    • pp.73-80
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    • 2020
  • Breathing is the voice's driving force and also acts as a regulator of larynx function and efficiency. Respiratory distress is a side effect of general anesthesia in thyroid surgery. Therefore, this study's objective was to provide practical and complementary information for voice recovery after thyroid surgery, based on aerodynamic evaluation pre- and post-thyroidectomy. From May 2014 to July 2015, aerodynamic evaluations were performed on 34 female patients diagnosed with thyroid papillary cancer one week before surgery (PRE), one month after surgery (P1), and three months after surgery (P3). The Phonatory Aerodynamic System (model 6600, KayPENTAX, USA) was employed for this purpose, and a total of 29 analysis parameters were selected. The results showed statistically significant differences in peak expiratory airflow (p=0.004), mean pitch (p<0.01), expiration airflow duration (p=0.001), and expiratory volume (p=0.018), based on time factors. In the comparison of time factors, peak expiratory airflow and mean pitch parameters were different in PRE-P1 and PRE-P3. Expiration airflow duration and expiratory volume parameters were different in PRE-P3 and P1-P3. The interaction effect of time and surgical range was significant only for expiratory volume (p=0.024). Female patients who undergo thyroidectomy require post-operative breathing training, and exhalation improvement is considered to reflect a positive lifestyle after surgery.

A numerical study of supersonic flow characteristics around biplane airfoil (Supersonic biplane airfoil의 유동 특성에 대한 수치 해석적 연구)

  • Park, Jang-Ho
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2013.04a
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    • pp.365-370
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    • 2013
  • 현대에 이르러 초음속 운영 영역에서의 항공기에 대한 많은 연구가 진행되고 있으나, 음속 폭음 현상과 충격파 현상에서 야기된 높은 항력 및 연료 효율성 저하로 인하여 그 한계에 부딪치고 있다. Busemann 복엽 익형은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 형상이며, 상하 형상에 의한 파동 상쇄효과 및 파동 감소효과를 통해 충격파의 강도와 음속 폭음 효과를 감소시키는 형상이다. 하지만 본 익형은 탈설계 조건에서 항력 계수가 급격하게 증가하는 등의 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 EDISON_CFD를 이용하여 Busemann 복엽 익형의 주변 유동 특성에 대하여 면밀한 고찰을 수행하였다. 우선 Busemann 복엽 익형의 초기 형상에 대한 유동 조건별 해석을 통하여 탈설계 조건에서의 항력 성능 저하 문제에 대한 고찰을 하였다. 이후 3개의 형상 변수에 대한 매개 변수 연구를 통하여 익형의 각 형상 변수가 탈설계 영역 및 해당 영역에서의 최대 항력 계수에 미치는 영향에 대한 고찰을 수행하였으며, 이를 통하여 기존 형상보다 좁은 탈설계 구간을 가지고, 최대 항력 계수가 약 34.8% 감소한 부스만 복엽 익형을 설계하였다.

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An Experimental Study on the Aerodynamic Characteristics of a Stealth Configuration (스텔스 형상 공력특성에 관한 실험적 연구)

  • Oh, See-Yoon;Kim, Sang-Ho;Ahn, Seung-Ki;Cho, Cheol-Young;Lee, Jong-Geon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.36 no.10
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    • pp.962-968
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    • 2008
  • An experimental study of the aerodynamic characteristics of a stealth configuration, the test techniques developed for the testing in the Low Speed Wind Tunnel of Agency for Defense Development(ADD-LSWT), and the lessons learned have been presented. The main objectives of this test are to determine the aerodynamic characteristics of a stealth configuration and to measure the flow field characteristics with a 5-hole pressure probe. The test results are discussed and the effect of the leading edge shape on the aerodynamic characteristics is also given.