• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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• pp.51-56
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• 2009

Optimization with metamodel is one of numerical optimization methods. Response surface method is performed for making metamodel. The Hcks-Henne function is used for designing 2D shape of the airfoil and spring analogy is used to change the grid according to the change in shape of the airfoil. Aerodynamic coefficient required for response surface method are obtained by using Navier-Stokes solver with $\kappa-\omega$ shear stress transport turbulence model. For the baseline airfoils, OA 312, OA 309, and OA 407 airfoils select and optimize to improve aerodynamic performance.

• 동력기계공학회지
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• 제5권3호
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• pp.38-47
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• 2001

One stage axial type turbine is designed by mean-line analysis, streamline curvature method and blade design method using shape parameters. Tip and hub diameter of the turbine are 300mm and 206.4mm, respectively. The rotating speed is 1800RPM, and the output power is 1.4kW. The flow coefficient is 1.68 and the reaction factor at mean-line is 0.373. The number of stator and rotor of the turbine are 31 and 41, respectively. Mach number of stator exit flow near hub is 0.164. A test rig is developed for performance test to validate a developed design method. The experimental result shows that the maximum efficiency is obtained on the design point.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제3회(2014년)
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• pp.544-549
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• 2014

임계마하수보다 큰 자유흐름 마하수에서는 충격파의 발생으로 인해 급격한 항력증가가 발생하므로, 임계마하수 증가는 고속 공기역학에서 중요한 분야로 다뤄지고 있다. Whitcomb R. T.에 의해 천음속영역에서 순항할 수 있는 초임계익형이 개발되었으나, 충격파 제어 기법들에 대한 실험적인 검증은 형상 제작의 어려움으로 인해 한계를 지닌다. 따라서 본 논문에서는 2D_Comp-2.1_P와 Prandtl-Glauert 압축성 보정식을 이용하여 NACA0012와 RAE2822의 임계마하수를 해석하고, 충격파 제어 장치 중 하나인 Bump를 RAE2822에 설치하여 임계마하수를 향상시키기 위한 연구를 수행하였다. 연구 결과 충격파를 압축파로 분산시켜 충격파의 강도를 약화시키고, 양항비의 4.7% 증가를 확인하였다. 따라서 Bump를 설계한 RAE2822가 기본 익형보다 높은 천음속 조건에서 효율적인 공력특성을 가지는 것을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제14권2호
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• pp.25-31
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• 2009

Numerical optimization of rotor blade airfoils is performed with a response surface method for helicopter rotor. For the baseline airfoils, OA 312, OA 309, and OA 407 airfoils are selected and optimized to improve aerodynamic performance. Aerodynamic coefficients required for the response surface method are obtained by using Navier-Stokes solver with k-$\omega$ Shear Stress Transport turbulence model. An optimized airfoil has increased drag divergence Mach number. The present design optimization method can generate an optimized airfoil with multiple design constraints, whenever it is designed from different baseline airfoils at the same design condition.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제3권2호
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• pp.7-14
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• 2000

For a given axial turbine blade, reverse design method is developed to improve blade efficiency, optimize blade profile, or repair parts etc. In this process, design parameters for designing axial turbine blade are induced. The induced design parameters are as follows; ellipse at leading edge, radios of trailing edge, axial chord, tangential chord, wedge angle at the inlet, and unguided turning angle. Suction and pressure surfaces of turbine blade are described by cubic polynomials. Two sample blades we chosen and their blade profiles are measured at the mean radius. Values of design parameters for sample blades are obtained by the reverse design method. Re-designed blade profiles using calculated design parameters are compared with the measured data, and they show good agreement. So, the developed design method could be applied to design general turbine blades. Various blade shapes are designed, and they show that designed blade profiles can be adjusted by controlling design parameters.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권8호
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• pp.99-106
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• 2003

본 논문에서는 액체추진로켓용 터보펌프내 초음속 충동형 터빈의 공력성능 향상을 위해 기하학적 설계변수를 수치적으로 연구하였다. 터빈의 기하학적 설계변수는 아랫면, 윗면 원호반경, 입사각, 익단두께로 설정, 적절한 구속조건을 도입하였고 목적함수로는 최대파워를 채택하였다. 목적함수를 얻기 위해 2-D Navier-Stokes 방정식과 Chien의 k-$\varepsilon$ 난류 모델링을 수치적으로 계산하였다. 초기모델에서 이형 중앙부에 흐름박리를 볼 수 있었으나 개선된 익형에서 흐름박리는 제거되었다. 본 연구를 통해 약 3.2 %의 축 파워가 증대되었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권9호
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• pp.890-899
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• 2010

직선형 캐스케이드 장치에서 부분분사를 받는 터빈의 작동력을 분석하기 위하여 실험 연구를 수행하였으며, 익형은 축류형으로 코드가 200mm 이다. 분사노즐은 사각형 노즐로서 $200mm{\times}200mm$ 이며, 실험은 코드기준으로 레이놀드수 $3{\times}10^5$에서 수행되었다. 익형을 회전방향으로 이동하면서 정상상태일 때 각각의 위치에 대해 익형에 형성되는 회전방향의 힘과 축방향의 힘을 측정하였다. 탈설계 성능을 측정하기 위하여 노즐의 설치각을 $58^{\circ}$, $65^{\circ}$와 $72^{\circ}$로 변경하면서, 노즐의 설치각 변화에 대한 익형의 작동력 특성을 파악하였다. 또한 현절비를 1.25, 1.38, 1.67로 변경하면서 현절비 변화에 의한 익형의 작동력 변화를 측정하였다. 실험의 결과에서 최대 회전력의 크기는 현절비의 감소에 따라 증가하였으며, 노즐의 설치각이 감소하게 될 때 회전력은 증가하였다. 축방향의 힘은 노즐 설치각이 감소하면 증가하였으며, 큰 노즐 설치각에서는 분사영역에서 역축방향의 힘이 측정되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.465-465
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• 2009

Wind power is one of the most reliable renewable energy sources and the installed wind turbine capacities are increasing radically every year. Although wind power has been favored by the public in general, the problem with the impact of wind turbine noise on people living in the vicinity of the turbines has been increased. Low noise wind turbine design is becoming more important as noise is spreading more adverse effect of wind turbine to public. This paper demonstrates the design of 10 kW class wind turbines, each of three blades, a rotor diameter 6.4m, a rated rotating speed 200 rpm and a rated wind speed 10 m/s. The optimized airfoil is dedicated for the 75% spanwise position because the dominant source of a wind turbine blade has been known as trailing edge noise from the outer 25% of the blade. Numerical computations are performed for incompressible flow and for Mach number at 0.145 and for Reynolds numbers at $1.02{\times}10^6$ with a lift performance, which is resistant to surface contamination and turbulence intensity. The objective in the low design process is to reduce noise emission, while sustaining high aerodynamic efficiency. Dominant broadband noise sources are predicted by semi-empirical formulas composed of the groundwork by Brooks et al. and Lowson associated with typical wind turbine operation conditions. During the airfoil redesign process, the aerodynamic performance is analyzed to minimize the wind turbine power loss. The results obtained from the design process show that the design method is capable of designing airfoils with reduced noise using a commercial 10 kW class wind turbine blade airfoil as a basis. The new optimized airfoil clearly indicates reduction of total SPL about 3 dB and higher aerodynamic performance.

• 대한기계학회논문집A
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• 제26권12호
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• pp.2556-2564
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• 2002

The design of airfoil had practiced by repeat tests in its first stage, though an airfoil has as been designed based on simulations according to techniques of computational fluid dynamics. Here, using of traditional optimization is unsuitable because a state of flux is hypersensitive to the shape of airfoil. Therefore the paper optimized the shape of airfoil in transonic region using a genetic algorithm (GA). Response surfaces are based on back propagation neural network (BPN) and regression model. Training data of BPN and regression model were obtained by computational fluid dynamic analysis using CFD-ACE, and each analysis has been designed by design of experiments.

• 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.