• 제목/요약/키워드: 정상/비정상 공력해석

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노즐 내부 유동 소음원에 의한 공력 소음의 정량적 분석 (A quantitative analysis of aerodynamic noise by sound sources from a nozzle inflow)

  • 이권기;정철웅;박경훈
    • 한국음향학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.698-704
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    • 2022
  • 본 논문에서는 노즐 내부 유동의 소음원으로부터 발생되어 방사되는 공력 소음을 정량적으로 분석하였으며, 이를 외부 방사소음 결과와 비교하였다. 세가지 종류의 노즐 형상에 대해 내부 및 외부 유동을 정확히 예측하기 위해 고해상도 수치해석 기법인 비정상 압축성 대와류모사(Large Eddy Simulation, LES) 기법을 사용하였다. 와류소음원(Vortex Sound Source)을 통해 유동소음원을 확인하였으며, 이를 통해 노즐 내부 형상에서 주요 유동소음원의 분포를 확인하였다. 노즐 내부 유동의 와류소음원 레벨과 외부 방사 소음의 예측결과 및 측정결과와 비교하였으며, 이를 통해 정량적 분석을 검증하였다.

SpaceX Falcon 9 그리드핀의 공력 특성 (Aerodynamic Characteristics of the Grid Fins on SpaceX Falcon 9)

  • 이형진;조우성;고상호;이열
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권10호
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    • pp.745-752
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    • 2020
  • SpaceX Falcon 9에 탑재된 초음속 그리드핀 유동에 관한 수치해석을 통하여 해당 그리드핀의 공력특성을 평가하였다. 3차원 정상 수치해석 계산의 효율성 향상을 위하여 단위 그리드핀 개념을 도입하였다. 본 연구에서는 발사체의 받음각, 외부 프레임, 그리고 커넥팅 로드 등의 영향성을 보정하는 전후 처리과정을 개선하였고, 이에 따라 최종 공력계산의 정확도가 과거 연구에 비하여 향상되었음을 확인하였다. 이후 천음속과 초음속 비행조건에서 다양한 받음각을 갖는 SpaceX Falcon 9 그리드핀의 공력특성을 평가하였다.

풍력블레이드 비정상 공력하중 해석을 위한 자유후류기법 개발 및 실험적 연구 (New Free Wake Method Development for Unsteady Aerodynamic Load on HAWT Blade and Experimental Analysis)

  • 신형기;박지웅;김호건;이수갑
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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    • pp.33-36
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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 air loads 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 interact ion. 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 NREL and SNU wind tunnel model. A comparison with NREL and SNU data shows validity and effectiveness of devised FVE free wake model and an efficient.

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대각 내재적 조화균형법을 이용한 헬리콥터 로터 블레이드의 비정상 공력 해석 (UNSTEADY AERODYNAMIC ANALYSIS OF HELICOPTER ROTOR BLADES USING DIAGONAL IMPLICIT HARMONIC BALANCE METHOD)

  • 임동균;최성임;박수형;권장혁
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.21-27
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    • 2011
  • In this paper, the diagonal implicit harmonic balance method is applied to analyze helicopter rotor blade flow. The periodic boundary condition for Fourier coefficients is also applied in hover and forward flight conditions. It is available enough to simulate the forward flight problem with only one rotor blade using the periodic boundary condition in the frequency domain. In order to demonstrate the present method, Caradonna & Tung's rotor blades were used and the results were compared to the time-accurate method and experimental data.

중첩 격자 기법이 적용된 대각 내재적 조화균형법을 이용한 헬리콥터 로터 블레이드의 비정상 공력 해석 (UNSTEADY AERODYNAMIC ANALYSIS OF HELICOPTER ROTOR BLADES USING DIAGONAL IMPLICIT HARMONIC BALANCE METHOD)

  • 임동균;최성임;김유진;권장혁;박수형
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.70-77
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    • 2012
  • In this paper, diagonal implicit harmonic balance method with overset grid technique is applied to analyze helicopter rotor blade flow in hover and forward flight condition. The chimera grid need interpolation time with sub-grid and background grid in moving problem such as forward flight on every time step. Present method is available enough to reduce the grid module interpolation time. In order to demonstrate present method, Caradonna & Tung's and AH-1G rotor blades are used and the results are compared to other researchers' result and experimental data.

상용 CFD코드를 이용한 횡류홴 공력소음 특성 해석 (Analysis of the aeroacoustic characteristics of cross-flow fan using commercial CFD code)

  • Jeon, Wan-Ho;Gi, Jeong-Mun
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문초록집
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    • pp.334.1-334
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    • 2002
  • In this study, a cross-flow fan system used in indoor unit of the split-type air conditioner is analyzed by computational simulation. A commercial CFD code - Fluent - is used to calculate the performance and its unsteady flow characteristics. The unsteady incompressible Wavier-Stokes equations are solved using a sliding mesh technique on the interface between rotating fan region and the outside. The acoustic pressure is calculated by using Ffowcs-Williams and Hawkings equation. (omitted)

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대각 내재적 조화균형법을 이용한 헬리콥터 로터 블레이드의 비정상 공력 해석 (Unsteady Aerodynamic Analysis of Helicopter Rotor Blades Using Diagonal Implicit Harmonic Balance Method)

  • 임동균;최성임;박수형;권장혁
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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    • pp.543-549
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    • 2011
  • In this paper, diagonal implicit harmonic balance method is applied to analyze helicopter rotor blade flow. Periodic boundary condition for Fourier coefficients is also applied in hover and forward flight condition. It is available enough to simulate the forward flight problem with only one rotor blade using the periodic boundary condition in frequency domain. In order to demonstrate present method Carodonna & Tung's rotor blades are used and the results are compared to time-accurate method and experimental data.

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가전제품 홴 공력소음 특성 및 해석 (A Characteristics and Analysis of Aeroacoustic Noise for Appliance Fans)

  • 전완호;김창준
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1140-1145
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    • 2003
  • In this paper, some dominant aeroacoustic characteristics of fans used in appliances are reviewed. The numerical attempts to analyze tile aeroacoustic noise of fans are briefly reviewed for various fans. Axial fans for refrigerator, cross flow fans fer air-conditioner, sirocco fans and turbo fans are anal: zed. The unsteady flow field, which is essential data for aeroacoustic analysis, is calculated by commercial CFD code. Acoustic pressure is calculated by Ffowcs Williams and Hawkings equation and Lowson's equation. During the analysis, dominant noise sources are identified.

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임펠라 스플리터 날개 최적 설계를 통한 무선진공청소기 팬 모터 단품의 공력 소음 저감 (Aerodynamic noise reduction of fan motor unit of cordless vacuum cleaner by optimal designing of splitter blades for impeller)

  • 김건우;유서윤;정철웅;서성진;장철민;설한신
    • 한국음향학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.524-532
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    • 2020
  • 본 논문에서는 무선진공청소기용 팬 모터 단품으로부터 방사되는 공력소음을 저감하기 위하여 팬 모터 단품 내부의 기존 임펠라에 스플리터 날개를 설계하였다. 우선, 팬 모터 단품, 특히 임펠라의 유동장을 분석하기 위하여 전산유체역학 기법을 사용하여 비정상, 비압축성 Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) 방정식을 수치적으로 해석하였다. 예측한 유동장 결과를 입력값으로 Ffowcs Williams-Hawkings(FW-H) 적분 방정식을 풀어 임펠라로부터 방사되는 소음을 수치적으로 예측하였다. 예측한 음압스펙트럼과 측정값의 비교를 통하여 수치해석방법의 유효성을 검증하였다. 예측한 유동장 결과에 대한 추가 분석을 통하여 임펠라 날개 사이에서 강한 와류가 형성되는 것을 확인하였다. 와류는 유동에는 손실로 소음에는 소음원으로 작용하기 때문에 기존 임펠라에 스플리터 형상을 추가 설계하여 와류를 억제하고자 하였다. 스플리터의 길이와 위치를 설계 인자로 선정하였으며, 다구찌 기법을 사용하여 각각의 설계 인자가 공력소음에 미치는 영향도를 살펴보았다. 이 결과로부터 최소소음을 나타내는 스플리터의 최적 위치와 길이를 결정하였다. 최종 선정된 설계안에 대한 추가 해석을 통하여 소음성능이 개선됨을 확인 하였다.

구조 모델링 특성에 따른 복합재료 무힌지 로터의 공력 탄성학적 안정성 연구 (Assessment of Structural Modeling Refinements on Aeroelastic Stability of Composite Hingeless Rotor Blades)

  • 박일주;정성남;김창주
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.163-170
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    • 2008
  • 혼합 보 이론과 적정변형 보 이론에 입각한 공탄성 해석 시스템을 결합하여 유연면을 갖는 복합재료 무힌지 로터에 대한 정지 및 전진 비행시의 공탄성 해석을 수행하였다. 블레이드에 작용하는 공기력은 Leishman-Beddoes의 비정상 공력 모델을 이용하여 구했다. 인장, 회전면 내외의 굽힘, 그리고 비틀림이 상호 연계된 블레이드에 대한 운동방정식은 Hamilton의 원리에 입각하여 유도하였다. 헬리콥터 블레이드의 공탄성 해석에 주요한 요소들인 단면 벽의 두께, 탄성연계, 그리고 구성방정식에 대한 적합한 가정과 같은 주요 구조 모델링 문제들에 대한 효과들을 고찰하였다. 이러한 요소들은 블레이드 단면의 복합재료 적층 구조에 민감하게 반응하며, 블레이드 안정성에도 적지 않은 영향을 나타냄을 보였다.