본 논문은 풍동실험을 통하여 ${\pi}$형단면을 가지는 강합성사장교의 공기역학적 특성과 제진방법에 대한 연구이다. 제진장치로는 Fairing, Extension, Post, Flap 등이 사용되었고, 가장 효과적인 개선단면을 선정하여 영각, 감쇠비와 난류실험을 수행하여 내풍안정성을 평가하였다. 실험결과 선정된 개선단면에서 공기역학적 내풍안정성이 향상되었고 공기역학적특성이 규명되었다. 따라서 본 연구에서 수행된 ${\pi}$형단면은 내풍설계의 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.
블레이드와 바람의 상호작용에 의해 발생하는 풍력터빈의 공기역학적 토크와 파워의 특성은 매우 비선형적이다. 그러므로 풍력터빈의 전체 동적 거동은 풍속의 크기에 따라서 비선형적인 특성을 가진다. 공기역학적 비선형성은 또한 풍력터빈 제어시스템의 특성에 영향을 미치므로, 풍력터빈 제어기를 설계하기 위해서는 비선형적인 공기역학적 특성들에 대한 해석을 통한 고찰이 필연적이다. 본 논문에서는 정격파워 이상에서 풍속 크기에 따른 비선형적인 공기역학적 특성들과 이 비선형성들이 PI 제어기를 가지는 폐루프 피치계에 미치는 영향들을 1-질량 모델의 풍력터빈에 대하여 살펴본다.
- 발성의 공기역학적 측면은 다음 4가지의 인자에 의하여 특징지어진다. a. 성문하부압(Subglottal pressure) b. 성문상부압(Supraglottal pressure), c. 성문저항(Glottal impedance) d. 성문부위의 공기 체적유속(Volume velocity of air of airflow at the glottis) (중략)
한국항공우주연구원의 공기역학 분야 연구는 주로 항공기 및 발사체 개발에 관련되어있으며 형상 설계로부터 유동해석, 성능해석 및 비행시험에 이르기까지 개발사업의 중요한 부분을 담당하고 있다. 본 기고에서는 스마트 무인항공기와 성층권 비행선, 그리고 3단형과학로켓(KSR-Ⅲ) 등 주요 국가 항공우주 연구개발사업과 관련한 항공우주연구원 공기역학분야의 연구소개 및 연구개발 추진방향을 기술하였다.
현대의 자동차 설계에 있어서 공기역학적 설계는 제일관심사로서 자동차제조기술의 발달에 매우 중요한 역할을 한다. 이는 연료경제성, 운전성 그리고 주행안전성 등이 이 공기역학과 밀접한 관계에 있기 때문이다. 또한 저항력계수는 여러가지의 동급차종 중에서 특정자동차의 판매를 증가시킬 수 있는 중요한 요소가 되고 있다는 점에서 자동차제작에 있어서 공기역학이 가지는 중요성은 계속 증대되고 있어 풍동은 자동차공학자들에게 자동차설계에 있어서 필요불가결한 시설이 되고 있다. 본 해설에서는 이렇게 그 필요성이 증가하고 있는 자동차실험용 풍동(Automotive wind tunnel)의 소개와 현재 가동되고 있는 자동차용 풍동에 의한 실험의 예를 소개하고자 한다.
본 연구는 젊은 성인 음성장애 환자 집단과 노인 음성장애 환자 집단을 대상으로 문단낭독시 공기역학적 특성을 비교해보고자 시행되었다. 20-45세의 남성 음성장애 환자 12명과 60세 이상의 남성 음성장애 환자 9명이 연구에 참여하였다. PAS(Phonatory Aerodynamic System)의 Running Speech를 이용하여 문단을 낭독하게 하고 공기역학 측정치를 구하였다. 그 결과 노인집단은 젊은 성인집단보다 더 긴 지속시간과 더 적은 기류량 및 기류체적을 보였다. 그러나 그 차이는 발성지속시간에서만 유의하게 나타났다. 공기역학 측정치는 일반적으로 노인보다 젊은 성인이 모든 측면에서 비정상 소견을 보일 것이라고 예상하지만 본 연구결과 노인집단이 보인 측정치는 발성지속시간을 제외하고 기류량과 기류체적은 젊은 성인집단과 비슷한 수치를 보인것으로 나타났다. 그러므로 노인 음성장애 환자의 연속발화시 공기역학 측정치가 갖는 의미를 해석할 때 기류와 기류체적은 연령뿐 아니라 발화자료, 폐 기능 등 다양한 요건을 함께 고려해야 한다.
발사체의 사거리 증대는 중요한 성능개선 목표 중 하나이다. 일반적으로 발사체 비행탄두의 형상은 공기역학 및 구조적인 요소를 복합적으로 고려하여 선정한다. 몸체, 탄두부 및 탄미부 형상의 선정은 공기역학적 설계에 중요한 영향을 미친다. 발사체 비행탄두 형상의 주요 설계 요소는 공기역학적 항력이다. 공기역학적 항력은 발사체의 운동과 반대 방향으로 작용하는 공기역학적 힘이다. 준실험적 기법을 이용하여 탄두부, 탄미부 및 몸체 형상이 발사체의 공기역학적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위한 연구를 수행하였다. 여러 가지 비행탄두 형상 변수에 대한 연구를 수행하였으며, 최대 사거리 성능 분석에는 탄도 모사분석 모델을 사용하였다. 발사체 비행탄두 형상 최적화를 이용한 사거리 증대 가능성을 분석하고, 형상 변수 최적화에 의한 사거리 증대 효과를 확인하였다.
일반적으로, 2개의 I형 거더로 이루어진 ${\pi}$형거더는 공기역학적으로 불안하여 내풍설계에 있어 매우 불리 한 것으로 알려져 있다. 공기역학적 진동은 구조물의 강성이나 감쇠의 향상, 단면 형상의 연구 등에 의해 억제될 수 있으므로 본 연구에서는 ${\pi}$ 형단면을 가진 4경간 사장교에 대해 영각과 공기역학적 제진장치의 추가로 인한 단면의 변화에 따른 2차원 진동실험을 통하여 공기역학적 특성을 파악하도록 하였다. 등류와 난류에서의 실험결과 본 교량단면은 기본단면만으로도 내풍안정성을 충분히 갖추고 있기 때문에 페어링(Fairing) 및 베플(Baffle Plate) 등의 추가적인 공기역학적 제진장치가 필요하지 않을 것으로 판단된다. 이는 본 교량의 경우 주경간이 230m인 4경간으로 이루어져 있어 비슷한 단면을 가진 교량에 비하여 수직 및 비틀림 진동수가 크고 강성이 크기 때문에 설계풍속 내에서 공기역학적으로 안정한 것으로 보여진다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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