• 제목/요약/키워드: 유체항력

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제트를 이용한 구체 부양 안정성 연구 (Research of stability about aerodynamic levitation using jet)

  • 한송이;윤태균;구준모
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제2회(2013년)
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    • pp.305-309
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    • 2013
  • 본 연구에서는 유체역학적인 후류 효과를 제어하고 항력을 이용하여 구체를 안정적으로 부양하는 방법을 해석 및 실험적으로 고찰하였다. 물체를 공중에 부양할 때는 물체가 받는 중력과 제트에 의하여 공급되는 항력이 평형을 이루어야 한다. 이 때 공기의 흐름의 레이놀즈 수에 따라 공기가 구체를 지나가며 구체후면에 생기는 후류에 의하여 부양상태가 불안정하게 될 수 있다. 구체의 운동이 제트에 의하여 안정되는 현상은 베르누이 및 코안다 효과로 설명할 수 있다. 에디슨을 이용하여 레이놀즈 수에 따른 실린더에 작용하는 항력과 후류에 의한 불안정화 힘을 해석적으로 구하였으며 이를 실험적으로 고속카메라를 이용하여 부양 거리, 안정도 등을 측정하여 비교하였다. 고찰 결과 레이놀즈 수가 작을수록 더 안정됨을 확인하였다.

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강제어초에 작용하는 유체항력에 관한 연구 (A study of Fluid Drag Forces Acting on Artificial Steel Reefs)

  • 신현경;양창섭;이형락;김태무;엄호섭
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.273-276
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    • 2002
  • Many artificial steel reefs are being built in Japan, however, in Korea, only few steel reefs were manufactured by POSCO, recently. In order to develop their novel types suitable for marine environments near the Korean Peninsula, it is very important to carry out model tests in the initial design stage. In the Ocean Engineering Wide Tank($L{\times}B{\times}D=30{\times}20{\times}2.5m$) and the Circulating Water Channel of the University of Ulsan, Korea, fluid drag forces acting on models of steel reefs with different sizes are measured in waves and currents. Also numerical predictions based on the Wavier-Stokes equation are made and compared with experimental results.

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Gurney Flap을 응용한 자동차 문 열림 대응장치 연구

  • 장호준
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제5회(2016년)
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    • pp.619-621
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    • 2016
  • 자동차 주행 중 차 문이 열리는 경우에 운전자가 조향을 유지하는 채로 대응하기란 쉽지 않고, 이것이 방치될 경우 대형사고로 이어질 가능성이 생긴다. 따라서 이를 기계적 또는 역학적으로 해결해야 할 필요성이 있으며, 본 연구에서는 고양력 장치중의 하나인 gurney flap을 응용하여 항력 발생장치로 이용함으로써 자동차 문이 더 빨리 닫힐 수 있는지에 대한 연구를 진행하였다. 해석 결과, 문 모서리에 flap, 특히 판형 flap을 장착하였을 때, 그렇지 않았을 때보다 2배에 가까운 항력상승 효과가 나타남을 확인하였다.

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비행체 선두부 형상에 따른 초음속 유동 해석

  • 최종인
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제6회(2016년)
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    • pp.78-80
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    • 2016
  • 우주발사체와 항공 분야에서 초음속과 극초음속 영역에서 비행체의 항력을 최소화하기 위한 최적 형상설계 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 마하수 2의 초음속 영역에서 대표적인 비행체 선두부 형상 3가지에 대한 수치해석을 eMEGA 프로그램을 활용해 격자를 생성하고 eDAVA 프로그램을 활용해 유동 해석을 수행하였다. 그 결과 자유유동 마하수 2의 초음속 영역에서는 선두부 형상이 뾰족한 Cone 형상이 3가지 형상 중 작용하는 항력이 가장 적게 나타났고, 선두부가 무딘 형상이 극초음속 영역에서 가장 적합한 현상과 다르게 나타났다.

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다양한 레이놀즈수에서 원형실린더 주변 유동 특성 연구

  • 이지현;안창환
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제6회(2016년)
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    • pp.27-34
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    • 2016
  • 본 연구에서는 EDISON CFD의 2D_Incomp_P 해석자를 이용하여 0.16부터 1,000,000까지 다양한 레이놀즈수에서 실린더의 유동 특성을 연구하였다. 임계 레이놀즈수 이하에서 실험값과 유사한 압력분포도를 제작하여 해석 결과의 타당성을 검증하였다. 레이놀즈수에 따른 항력계수의 그래프를 제작하여 항력계수의 값이 레이놀즈수의 변화에 대해 선형적으로 변화하는 것을 연구하였다. 같은 속도장일 때 특성길이에 따른 유동장의 차이점도 연구하기 위하여 특성길이에 변화를 주어 해석을 진행하였고, 특성길이가 길수록 박리가 빠르게 발생하는 것을 알게 되었다.

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Navier-Stokes 유체의 최적제어를 위한 SQP 기법의 개발 (Large-scale SQP Methods for Optimal Control of steady Incompressible Navier-Stokes Flows)

  • Bark, Jai-Hyeong;Hong, Soon-Jo
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.675-691
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    • 2002
  • 본 연구의 목적은 Navier-Stokes 유체와 같은 대용량 문제를 위한 최적화 기법의 개발에 있다. 이를 위해 본 연구에서는 reduced Hessian sequential quadratic programming을 개발하였다. 첫째, 유체의 해석을 위한 평형 방정식을 최적화 과정에서 제거하여 변수를 줄였고, 또한 평형방정식과 최적화 과정에서 연속기법을 사용하여 최적해를 보장하면서 더욱 해에 쉽게 접근하도록 하였다. 그리고 각 단계에서는 테일러 시리즈를 이용한 근사치를 이용하여 각 단계에서 대단히 좋은 초기치 값을 제공하여 최적해에 더욱 빠르게 접근하게 하고 아울러 유체의 평형방정식을 풀 때에도 해에 더욱 빠르고 쉽게 접근하도록 하였다. 이 기법을 항력을 줄이기 위한 유체의 최적 제어를 위한 문제에 적용하였다. 유체의 흐름을 제어하기 위하여 물체의 경계면에서 유체의 흡입(suction)과 방축(injection)이라는 기법을 사용하여 경계면에서 속도를 제어하였고, 목적함수로써 항력을 표현하기 위하여 에너지 소실의 변화율을 사용하였다. 예제를 통해 본 연구에서 개발한 최적화 기법의 효용성을 입증하였다.

이산 보오텍스법에 의한 원주의 양력 및 항력 (Lift and Drag of a Circular Cylinder by the Discrete Vortex Method)

  • 이동기
    • 대한조선학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.40-46
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    • 1990
  • 이산 보오텍스를 내포하고 있는 이상유체의 비정상 유동에 의하여 원주에 작용되는 양력과 항력을 계산하기 위한 수식을 유도하였다. 이 식은 유체유동에 대한 시뮬레이션에서 이산 보오텍스법을 적용할 때 사용될 수 있으며 복소평면 위에서 연결선 적분에 의하여 유도되었다. Sarpkaya의 공식과는 의미에 상당한 차이가 있는 항이 나와 있어 지금까지 얻어진 힘의 크기에 변화를 초래할 것으로 예상된다.

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엔진화염에 따른 천음속 유도탄의 항력 평가 (Drag Assessment of Transonic Missile due to Engine Plume)

  • 안창수;정석영
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.7-11
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    • 2003
  • Accurate assessment of the effect of jet plume on the boattail pressure drag of transonic airbreathing missiles is very important to reduce drag and to satisfy the flight range and the required maneuver. Numerical results of drag analysis for boattail and base pressures due to jet plume are presented considering the turbulence modeling. Drag assessment due to the size of jet plume, the conditions of the exhaust gas, the configurations of the boattail, and transonic mach numbers is included.

표면 열전달율과 항력을 최소화한 극초음속 비행체 선두부 형상 최적설계 (A DESIGN OPTIMIZATION STUDY OF BLUNT NOSE HYPERSONIC FLIGHT VEHICLE MINIMIZING SURFACE HEAT-TRANSFER RATE AND DRAG)

  • 임설;서정일;김상덕;송동주
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.27-35
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    • 2005
  • A design optimization of hypersonic flight vehicle has been studied by using upwind Navier-Stokes method and numerical optimization method. CFD method is linked to numerical optimization method by using a Bezier curve and a design optimization of blunt nose hypersonic flight vehicle has been studied. Heat transfer coefficient and drag coefficient are selected as objective functions or design constraints. The Bezier curve-based shape function was applied to blunt body shape.

트랜치내의 해저 관로 항력 변화 고찰 (Study of Drag Force of Subsea Pipeline in Trench)

  • 조철희;김경수;홍성근
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.13-17
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    • 2000
  • 해저관로가 노출되어 있을 경우 파도와 조류 등에 의한 외적 하중으로부터 안정적이어야 한다. 트랜치 구간 내의 해저관로에 작용하는 유체 입자의 속도와 가속도는 해저면과 비교하여 볼 때 현저히 감소하므로 감쇄 계수를 사용하여 트랜치 구간 내에 설치되는 해저관로의 안정성을 해석한다. 그러나, 다양한 트랜치 구간의 깊이와 기울기에 대한 감쇄 계수에 대해 많은 자료가 부족하여 실제 설계에는 한정된 계수들이 이용된다. 본 논문에서는 다양한 깊이와 기울기를 가진 트랜치 구간의 실험 모형을 제작하여 회류 수조에서 P.I.V(입자 영상 속도계) 기법을 이용하여 여러 속도에 대하여 실험을 수행하였다. 다양한 트랜치 구간 내의 실린더 주변의 유동 특성과 유체 입자의 수평 속도를 측정하여 항력 감쇄 계수를 산출해 냈으며 실제 해양 공사에서 적용 가능한 안정성 해석 기준을 제시하였다.

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