• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2005년도 연구개발 발표회 논문집
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• pp.318-323
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• 2005

To evaluate the accurate performance of turbomachinery, it is important to measure the unsteady flow phenomena downstream of the rotor blade. This paper presents the development of the fast-response total pressure probe for the measurement of the total pressure field at the exit of rotor and the result of measurement in a 1-stage axial turbine. The fast-response total pressure probe was fabricated by installing a fast-response pressure sensor near the head of a Kiel probe. And it measured the phase-lock averaged total pressure downstream of an 1-stage axial turbine. The developed probe successfully measured the accurate total pressure distribution at rotor exit and made possible to evaluate the loss distribution and the accurate performance of turbomachinery.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권7호
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• pp.615-626
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• 2009

본 논문에서는 전진 비행하는 탠덤로터의 로터 겹침에 의한 간섭효과에 대해 연구하였다. 기 개발된 시간전진 자유후류 모델이 고려된 비정상 패널 코드는 후류와 깃(blade)이 아주 근접한 경우에 불안정성이 발생하였다. 이를 제거하기 위해서 장속도기법을 적용하여 코드를 개선하였다. 개선된 코드를 이용하여 전진 비행하는 탠덤로터의 상호작용에 가장 큰 영향을 미치는 인자인 로터 간격과 전진비에 따른 파라메타 연구를 수행하였다. 공력성능의 비교를 통해 겹침유도동력계수는 일정한 전진비 이후에는 로터 사이의 수평 거리의 영향은 거의 받지 않으며, 수직 거리의 제곱에 반비례하는 것을 알 수 있었다. 또한 전진비가 증가함에 따라 겹침유도동력계수는 증가하다가 감소하는 경향을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권7호
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• pp.9-17
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• 2005

비정상 패널법을 이용하여 복엽기 형태 배치의 복식 플랩핑 에어포일들에 대한 후류의 형상 및 추력 특성을 연구하였다. 에어포일들에서 발생하는 후류 형상은 와핵 모델, 와핵 첨가법 그리고 4계 Runge-Kutta 법을 사용하여 계산하였다. 해석 결과는 유동 가시화, 엄밀해 그리고 전산 해석 결과와 비교하여 검증하였다. 복엽기 배치의 에어포일의 경우, 두께 및 캠버는 추력을 감소시키는 효과가 있었다. 플런징과 피칭 운동들 사이의 위상차가 90도 및 120도 일 때 최대 추력이 발생하였다. 플런지 속도 및 피치 크기가 클수록 추력은 증가하였다. 에어포일 사이의 거리가 감소할수록 추력은 증가하나, 0.6c 이하로 가까워질 경우 추력은 감소하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권4호
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• pp.275-280
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• 2007

터빈스테이지는 정익과 동익으로 구성되어 있다. 정익은 동익이 필요한 축 파워를 내도록 입구조건을 만들어준다. 정익 끝단에서 발생된 후류는 동익과 간섭을 일으킨다. 본 연구에서는 이러한 정익 동익간의 간섭현상을 고찰하였다. 정익과 동익의 간격이 큰 경우, 유동해석은 독립적으로 수행 될 수 있다. 정익 주위의 유동을 해석한 후, 발생되는 후류특성을 계산하여 동익의 유동해석에 포함시키었다. 정익에서 발생된 후류는 동익에 접근함에 따라 구부러지고 절단되며 흐름방향으로 연장되는 특성을 가지고 있다. 또한 정익과 동익 간격 영향을 고찰하였으며 그 간격이 가까울수록 후류의 압력 피크로 인한 압력 및 양력손실이 커짐을 알 수 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권12호
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• pp.1-8
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• 2006

진동하는 에어포일의 후류에 미치는 레이놀즈수의 영향을 조사하기 위한 실험적 연구를 수행하였다. NACA 0012 에어포일은 1/4 시위를 기준으로 피칭운동을 하고, $\pm$6$^{\circ}$ 내에서 진동하도록 설정하였다. 진동하는 에어포일에서 후류를 측정하기 위하여 2축 열선풍속계가 사용되었고 연선 가시화 기법이 경계층을 관찰하기 위하여 사용되었다. 실험조건에서 자유흐름속도는 1.98, 2.83 그리고 4.03 m/s이며, 이를 근거로 한 레이놀즈수는 각각 $2.3{\times}10^4$, 3.3${\times}10^4$, 4.8${\times}10^4$이다. 모든 경우에 에어포일 진동수는 무차원 진동수 K=0.1에 맞게 조절되었다. 실험 결과, 피칭하는 에어포일의 경계층 및 후류 유동 특성은 레이놀즈수 2.3$\times$104, 3.3$\times$104 사이에서 크게 다르게 나타나며, 레이놀즈수 3.3${\times}10^4$와 4.8${\times}10^4$에서 유사하게 나타난다. 이것은 레이놀즈수 2.3$\times$104에서 비정상 분리가 크게 지연되기 때문이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권5호
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• pp.685-694
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• 2002

Effects of wake-passing orientation and frequency on the wake-induced boundary layer transition on a NACA0012 airfoil are investigated. The wakes are generated by rotating cylinders clockwise (CW) and counterclockwise (CCW) around the airfoil. Time- and phase-averaged streamwise mean velocities and turbulent fluctuations are measured with a single hot-wire probe. Wall skin frictions are estimated by the Computational Preston Tube Method (CPM). The pressure distribution on the airfoil is different according to the wake-passing orientation and frequency. Turbulent patches are generated in the laminar boundary layer due to the passing wake and the boundary layer becomes temporarily transitional. The transition process is significantly affected by the pressure gradient and the turbulent patches. For the receding wake, the turbulent patches propagate more rapidly than those for the approaching wake because adverse pressure gradient becomes larger. As the frequency increases, onset location of transition moles upstream and the boundary layer near the trailing edge becomes more transitional.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권9호
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• pp.1218-1225
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• 2002

Large-scale vortical structure of a turbulent separation bubble affected by unsteady wake is essential to understand flow mechanisms in various fluid devices. A spoked-wheel type of wake generator provides unsteady wake, which modifies the turbulent separation bubble significantly by changing rotation directions and passing frequencies. A detailed mechanism of vortex shedding from the separation bubble with unsteady wake is analyzed by taking a conditional average with spatial box filtering, which spatially integrates measured signals at pre-determined wavelength. A convecting nature of the large-scale vortical structure is analyzed carefully. Spatial evolution of the large-scale vortical structure with frequency variance is also exemplified.

• 신재생에너지
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• 제1권1호
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• pp.54-63
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• 2005

A critical issue in the field of the rotor aerodynamics is the treatment of the wake. The wake is of primary importance in determining overall aerodynamic behavior, especially, a wind turbine blade includes the unsteady airloads problem. In this study, the wake generated by blades are depicted by a free wake model to analyse unsteady loading on blade and a new free wake model named Finite Vortex Element(FVE hereafter) is devised in order to include a wake-tower interaction. In this new free wake model, blade-wake-tower interaction is described by cutting a vortex filament when the filament collides with a tower. This FVE model is compared with a conventional free wake model and verified by a comparison with NRELand SNU wind tunnel model. A comparison with NREL and SNU data shows validity and effectiveness of devised FVE free wake model and an efficient.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.950-955
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• 2003

The fluid propulsion mechanism of two oscillating flat plates is studied numerically using a discrete vortex method. Presently, the flat plates are assumed to be rigid. To analyze the closely coupled aerodynamic interference between the flat plates, a core addition scheme and a vortex core model are combined together. A calculated wake pattern for a flat plate in heaving oscillation motion is compared with the flow visualization. The effect of wake shapes on the aerodynamic characteristics of the flat plate in pitching oscillation is investigated. The velocity profiles behind the flat plates in pitching oscillations are plotted to investigate the possible thrust generation mechanism.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 1999년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.309-314
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• 1999

This paper is concerned with the viscous interaction between rotor and stator The viscous interaction is caused by wakes from upstream blades. The cascade was composed with five blades and cylinders were placed to make wakes and their location was about 50 percent of blade chord upstream. The location of cylinders were varied in the cascade axis with 0, 20, 40, 60 and 80 percent of pitch length. The velocity distribution in the cascade passage were measured using single slanted hot-wire and the ones in the boundary layer using boundary probe. As a result, wakes decay more rapidly at suction surface and more slowly at pressure surface. And the measurement of momentum thickness of cascade shows that the momentum thickness is larger near the blade surface. From measurement of blade boundary layer, turbulent intensity is also larger near the blade surface because wakes collide the boundary layer And wakes make boundary layer thickness smaller and delay flow separation.