• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.59-59
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• 2017

무인 헬리콥터의 양력을 개선하기 위한 익형 설계 단계로서 두꺼운 익형(V1505A)과 얇고 처진 익형(V2008B)의 기본 두 익형의 특성을 예측하는데 있어 회전하는 블레이드의 현실적 조건을 반영한 3D 모델을 마련하고 성능을 예측하였다. Fluent를 이용한 400 mm 선형모델의 시뮬레이션에서는 V1505A 익형은 높은 받음각에서 안정적인 특성을 보인 반면 V2008B는 비교적 높은 동력효율 특성을 보였으나, 높은 받음각에서는 실속 이후 양력이 급락하는 특성을 나타낸다. 형성된 노드 수는 약 870,000개로 하였다. 시위길이 135 mm인 익형 V2008B의 형상은 ANSYS (Fluent v16.2)를 이용해 반경(길이) 1,502 (1,380) mm 의 로터 블레이드를 구성하였다. 충분하지 않은 유동장이 익형 표면에서의 유동의 영향에 영향을 주지 않도록 직경 20 m의 원방경계(far field)를 형성하였다. 사용된 매쉬의 형태는 정사면체 형태로 로터 표면으로부터의 첫 번째 두께 높이는 0.001 m이고 10개의 층으로 형성하였다. 정지 비행하는 헬리콥터의 상태를 가정하여 회전좌표계를 이용하여 정상상태의 유동을 해석하고 사용된 난류모델은 넓은 영역에서의 유동을 고려하여 Realizable $k-{\varepsilon}$ 모델을 사용하였다. 내측그립 받음각 $6{\sim}22^{\circ}$에 대하여 현실적인 회전속도를 연동하여 600~1000 rpm을 적용하였다. 반복수(iteration)는 2000으로 하여 잔차값(residual)이 충분히 수렴하도록 하였다. 전체적으로 실제 헬리콥터가 발휘하는 양력보다는 낮은 수치로 예측되었으며 모델 및 해석 조건에 대한 검토가 필요해 보인다. 양력 값은 받음각 $10^{\circ}$에서 자중(약 68 kgf)을 극복하였고 받음각 $12^{\circ}$에 유상하중 20 kgf을 발휘하며 888 N의 양력을 보였다, 이어 받음각 $22^{\circ}$에서 실속 현상이 발생하였다. 받음각이 증가함에 따라 항력 역시 증가하였으며 받음각 $12^{\circ}$에서 121 N이었고 실속에 이르며 항력은 갑자기 증가할 것으로 예측된다. 본 연구는 변이 익형 개발의 선행 단계로 기본 익형에 대한 공력특성을 CFD 시뮬레이션을 통하여 예측하였다. 예측 값은 현실적 실험방법을 통하여 검증이 되어야 하며 이후 변이익형에 대한 예측과 설계가 가능하다.

• 산업기술연구
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• 제22권A호
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• pp.59-65
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• 2002

The objective of this study is to provide the quantitative and qualitative computational data about the aerodynamic performance of Gurney flap on NACA 00XX airfoils and to show the optimum Gurney flap height for each airfoil. The test was performed on 7 different airfoils from NACA 0006 to NACA0024, which have a 3% chord(=c) thickness interval. For every NACA 00XX airfoil, Gurney flap heights were changed by 0.5% or 0.25% chord interval from 0 to 2.0%c to study their effects. The aerodynamic characteristics of clean and Gurney flap airfoil were compared, and the influences of Gurney flap on each airfoil were compared. As a CFD (Computational Fluid Dynamics) solver, FLUENT, based on Navier-Stokes code, was used to calculate the flow field around the airfoil. The fully-turbulent results were obtained using the standard $k-{\varepsilon}$ two-equation turbulence model. The test results showed that Gurney flap increased the lift coefficient much more than the drag coefficient over a certain range of the lift coefficient, so the lift-to-drag ratio, which is the important index of airfoil performance, was increased. Based on the test results, the relationship between the airfoil thickness and the optimum Gurney flap heights was suggested.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권11호
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• pp.1094-1104
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• 2010

익형주위 착빙 현상과 관련한 기존 연구는 수치적으로 예측된 결빙형상과 실험 결과를 정성적으로 비교하는데 그쳐, 해석 결과의 정확도에 대한 판단과 외기 조건 변화에 따른 결빙형상의 체계적 분석에 한계가 있었다. 이에 본 논문에서는 실린더와 익형의 결빙 형상을 가용한 실험 및 타 수치해석 결과와 비교, 검증하고 정량적으로 분석하는 연구를 수행하였다. 먼저, 개발된 코드로부터 획득한 결빙형상을 얼음의 최대두께와 얼음의 진행방향, 얼음의 분포, 얼음의 면적을 기준으로 나타낸 후 이를 정량적으로 분석하였다. 정량적 분석을 통해 유사한 결빙 형상을 직관적으로 비교할 수 있었다. 개발한 수치해석 코드는 아랫면에서의 결빙 면적, 얼음의 두께를 작게 예측하였다. 이를 개선하기 위하여 보다 정밀한 유동장 계산을 통해 획득한 입자의 궤적이 요구된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권4호
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• pp.44-52
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• 2002

비정상, 비압축성 Navier-Stokes 코드를 이용하여, 저 레이놀즈수 유동에서 flapping 운동을 하는 익형의 공력특성을 수치해석적인 방법으로 연구하였다. 비정상 유동장의 효율적인 계산을 위하여, 개발된 코드는 MPI 프로그래밍 기법을 이용하여 병렬처리 되었으며, 난류 유동장의 계산을 위해 2방정식 난류모델의 하나인 k-$\omega$ SST 모델을 적용하였다. 익형의 3가지 운동모드 즉, pitching, plunging, flapping과 주파수 및 진폭의 변화 그리고 두께와 캠버의 변화에 의한 공력특성을 살펴보았고, 이를 위해 NACA4자 계열의 익형을 이용하였다. 해석 결과는 실험치와 비교하여 보았을 때 잘 일치하였으며, 각 운동모드에서의 공기역학적 특성을 파악할 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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• pp.1014-1019
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• 2001

A numerical investigation was performed to determine the effect of airfoil on the optimum flap height using NACA 00XX and 44XX airfoils. The six flaps which have 0.5% chord height difference were selected. A Navier-Stokes code, FLUENT, was used to calculate the flow field of the airfoil. The code was first tested as a benchmark by modelling flow around a NACA 4412 airfoil. Predictions of local pressure coefficients are found to be in good agreement with the result of the experimental result. For every NACA 00XX and 44XX airfoil, flap heights ranging from 0.0% to 2.5% chord were changed by 0.5% chord interval and their effects were also studied. Representative results from each case are presented graphically and discussed. It is concluded that this initial approach gives an idea for the future development of the wind turbine optimum design.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제25권5호
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• pp.1091-1097
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• 2001

A numerical investigation was performed to determine the effect of airfoil on the optimum flap height using NACA 00XX and 44XX airfoils. The six flaps which have 0.5% chord height difference were selected . A Navier-Stokes code, FLUENT, was used to calculate the flow field of the airfoil. The code was first tested as a benchmark by modelling flow around a NACA 4412 airfoil. Predictions of local pressure coefficients are found to be in good agreement with the result of the experimental results. For every NACA 00XX and 44XX airfoil, flap heights ranging from 0.0% to 2.5% chord were changed by 0.5% chord interval and their effects were also studied. Representative results from each case are presented graphically and discussed. It is conclued that this initial approach gives an idea for the future development of the wind turbine optimum design.

• 한국전산유체공학회지
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• 제19권4호
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• pp.75-79
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• 2014

In the paper, a study on the analysis of the effects of trailing edge thickness on the aerodynamic characteristics of an airfoil is described. In this research, modification of the formula representing NACA symmetric airfoil is studied to change the airfoil shape with different trailing edge thickness of user's choice. According to the result of aerodynamic characteristics, as the trailing edge thickness increases the maximum lift coefficient increases while the lift-to-drag ratio decreases. In this paper flow calculation results are demonstrated and the analysis on those results and findings on the effects of non-zero thickness of trailing edge are suggested.

• 한국전산유체공학회지
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• 제19권4호
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• pp.94-99
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• 2014

The aerodynamic performance of a modified NACA64-418 with blunt trailing edges of irregular shape was investigated. As the trailing edge of the airfoil was thickened, the drag of the airfoil was increased due to development of a re-circulation bubble in the wake region. To reduce the drag of the airfoil with a blunt trailing edge, the optimum shape of the trailing edge for a modified NACA64-418 was investigated. The numerical results showed that the drag of the protruding shape was much more decreased than that of the retreating shape, but the lift was almost the same regardless of shape. In addition, the pitching moment of the modified NACA64-418 with a protruding sharp trailing edge was the smallest at the given angle of attack.

• 수산해양기술연구
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• 제25권4호
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• pp.209-213
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• 1989

이상으로부터 부분 캐비테이션이 발생하는 익형에 대하여 지금까지 사용된 경계층 제어법과는 달리 전자력 가속에 의하여 익형의 전연 부근에서 흐름을 가속시킨 결과 경계층의 억제에 의해 부분 캐비테이션의 두께 및 길이가 다소 감소하였음을 알 수 있었다. 앞으로의 연구는 캐비테이션의 종류 및 조건들에 맞는 최적의 유동속도 가속장치 설계가 이루어 져야 할 것으로 생각된다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.58-62
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• 2001

A numerical investigation was performed to determine the effect of airfoil on the optimum flap. height using NACA 0006, 0009, 0012, 0015, 0018, 0021 and 0024 airfoils. The six flaps which have 0.5% chord height difference were used. A Navier-Stokes code, FLUENT, was used to calculate the flow field of the airfoil. The code was first tested as a benchmark by modelling flow around a NACA 4412 airfoil. Predictions of local pressure coefficients are found to be in good agreement with the result of the experimental result. For every NACA 00XX airfoil, flap heights ranging from 0.0% to 2.5% chord were changed by 0.5% chord interval and their effects were also studied. Representative results from each case are presented graphically and discussed. It is concluded that this initial approach gives a promise for the future development of wind turbine optimum design.