• Proceeding of EDISON Challenge
• /
• 2014.03a
• /
• pp.643-648
• /
• 2014

세일링 요트 (sailing yacht)는 세일 (sail)의 양력을 주로 이용하여 추진력을 얻는다. 요트 경주에서와 같이 항주 속도가 중요한 문제에서는 세일의 성능이 좋을수록 빠른 속도를 낼 수 있기 때문에 세일 주변의 유동해석을 통한 성능 추정과 효율의 최적화는 매우 중요하다. 본 논문에서는 일반적인 경주요트의 형태로써 지브 세일 (jib sail)과 메인 세일 (main sail) 그리고 한 개의 마스트(mast)로 구성된 슬루프(sloop)형 요트에 대한 유동해석을 하였다. 풍상범주 상태에서의 30ft급 세일링 요트인 KORDY-30의 jib sail과 main sail의 높이에 따른 단면을 모델링하였다. 슬루프형 요트의 경우, 세일링 요트에서 jib sail과 main sail이 각각 단독으로 있는 형태의 요트보다 세일의 개수가 증가함에 따라 양력이 증가하지만 항력도 따라서 증가 할 것이라고 가정했다. 따라서 jib sail의 각도를 다양하게 변화시켜 양력계수와, 항력계수의 변화를 살펴보고 그에 따른 양항비의 분석을 통해 최적의 효율을 갖는 jib sail의 각도를 알아보았다.

• 한국항공운항학회:학술대회논문집
• /
• 2015.11a
• /
• pp.35-38
• /
• 2015

본 연구에서는 스포츠급 경항공기 모형의 공력 특성을 공군사관학교 아음속 풍동에서 측정하였다. 풍동시험은 유속 40m/s에서 이전 모델과 최근 공력성능 향상을 위해 보완된 모델에 대해 비교 실험 수행하였으며, 정확한 데이터를 얻기 위하여 흐름각 효과, 벽면효과, 지지대 간섭효과를 보정하여 공력계수를 산출하였다. 실험 결과, 두 모델의 항력계수와 양력계수가 전체적으로 유사한 경향성을 보이나 고받음각에서의 양력특성의 차이가 발생하였다. 또한 실제 비행 시의 레이놀즈 수 유동을 모사하기 위하여 Trip strip의 영향에 대하여 실험하였다. 그 결과 Trip strip을 부착하였을 경우 항력계수가 증가하고 최소항력받음각이 낮아지는 결과를 획득하였다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.36 no.2
• /
• pp.137-145
• /
• 2008

An experimental study was performed in order to investigate the influence of Reynolds number on the drag coefficient variations of an oscillating airfoil. A NACA 0012 airfoil was sinusoidally pitched at the quarter chord point with an oscillating amplitude of ${\pm}6^{\circ}$. The free-stream velocities were 1.98, 2.83 and 4.03 m/s and the corresponding chord Reynolds numbers were $2.3{\times}10^4$, $3.3{\times}10^4$ and $4.8{\times}10^4$, respectively. The drag coefficient was calculated from the ensemble average velocity measured by an X-type hot-wire probe(X-type, 55R51) in the near-wakes region. In the case of Re=$2.3{\times}10^4$, variation of drag coefficient shows a negative damping (counter-clockwise variation), which implies an unstable state which could be excited by aerodynamic force, whereas the drag coefficient represents the positive damping (clockwise variation) as the Reynolds number increases from Re=$3.3{\times}10^4$ to $4.8{\times}10^4$. Hence, the drag coefficient variations show significant differences between Re=$2.3{\times}10^4$ and $4.8{\times}10^4$이다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
• /
• v.16 no.6
• /
• pp.553-560
• /
• 2014

The road tunnel install a vent for the purpose of ventilation and smoke control. Ventilation equipment capacity(number of jet fans) depends on from the condition that of the pressure and ventilation resistance. Pressure and the resistance under operating vehicle have affected on the drag coefficient. The drag coefficient of the tunnel have affected by the blockage effect and slipstream effects. However, when calculating the ventilation fan, are not properly consider taking into account such effects. Therefore, ventilation force may have been slightly overestimated. This paper describes the drag coefficient through a numerical analysis to calculate the equivalent resistance area that reflects the vehicle distance, and examined the equivalent resistance area. The ventilation coefficient corresponding to the result heavy vehicle mixing ratio of the present study was not clear. Equivalent resistance area had reduced by about 86% compared to the road design handbook current standards. Also it had analyzed and reduced to 62.2% compared to Korea Highway Corporation ventilation design criteria ratio, which is the old standard.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.45 no.8
• /
• pp.619-626
• /
• 2017

In this work, the effect of attitude angle variation on drag coefficients of hemisphere in a Mach 6 flow has been investigated. Experiments were conducted in a shock tunnel and a free-falling technique was used to minimize flow disturbance by a sting. For attitude and drag coefficient measurements of a free-falling hemisphere, a free-falling technique based on a releasing mechanism with a stair-typed module and an electromagnet was developed. A shadowgraph technique was used for flow visualization using a high-speed camera.

• Journal of Energy Engineering
• /
• v.28 no.4
• /
• pp.19-28
• /
• 2019

A study has been done on the three dimensional turbulent flow characteristic near the porous wall. The porous holes are considered by penetrating the wall in regular arrangement, and porosity is controlled by diameter of holes. Flow characteristics near the three dimensional porous wall are compared with field test results and self-generated experimental results. FLUENT is employed for computational analysis on the effect of three dimensional porosity with flow and pressure characteristics. As a result, drag coefficient is defined and compared for three dimensional effect. The drag coefficient is mostly a function of porosity, whereas the effect of Reynolds number is minimal, and its correlation is presented in terms of three dimensional porosity.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
• /
• v.21 no.3
• /
• pp.216-223
• /
• 2009

A transverse drag interaction coefficient of the equivalent resistance coefficient formula for square multi-piers higher than water depth and arranged with equal intervals was studied. From the assumption that the energy loss due to drag interaction according to transverse intervals of resistance bodies is essentially identical to the energy loss due to thick orifice according to porosities, the transverse drag interaction coefficient was derived by employing the orifice's energy loss coefficient. The equivalent resistance coefficient formula including the drag interaction coefficient was compared with the numerical experiments using FLOW-3D, the performance of which was verified by Kim et al.(2008) in the experimental condition with the multi-piers. The comparisons showed good agreement and thus, the equivalent resistance coefficient formula, which does not only consider frictional resistance but also consider the multi-piers' drag resistance varied according to the intervals in longitudinal or transverse direction, was verified.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
• /
• v.24 no.2
• /
• pp.97-102
• /
• 2023

Numerical simulations have been performed to investigate the hydrodynamic characteristics of the rudder since they play an important role in naval architecture fields. Although some values such as hydrodynamics forces can be measured easily in the towing tanks, it is difficult to obtain the detailed information of the flow fields such as pressure distribution, velocity distribution, vortex generation from experiments. In the present study, the effects of hydrodynamic coefficients and Reynolds number acting on the rudder were studied by using Computational Fluid Dynamics(CFD). Ansys fluent, one of commercial CFD solvers, solves the Navier-Stokes equations and the k-epsilon turbulence model is selected for the viscous model to solve RANS equations. At first, drag coefficients and lift coefficient for different angle of attack are obtained by using a CFD commercial code for KCS rudder. Secondly, the 2-D lift coefficients and drag coefficients are compared with 3-D coefficients at the same conditions. Thirdly, the effects of Reynolds number on the hydrodynamic forces are investigated.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2007.05a
• /
• pp.408-412
• /
• 2007

본 연구는 자갈하상하천에서 하상에 분포하는 입자에 작용하는 전단력을 이용하여 등가조도를 산정할 수 있는 모형을 개발하였다. 등가조도는 기존의 연구들처럼 경험적으로 특정입도에 의해 산정하지 않고 하상에 분포하는 각 입자에 작용하는 입자 전단력을 산정하고, 하상 평균전단력과의 관계로서 산정하였다. 입자 전단력은 항력을 통해 산정하였으며, 이때 항력계수는 입자의 돌출 높이를 고려할 수 있도록 하였다. 또한 입자에 부딪히는 평균유속은 수치적분을 통해 입자의 돌출 높이에 따라 가변성을 고려할 수 있도록 식으로 제시하였다. 단위면적당 입자 전단력과 하상 평균 전단력과의 관계를 통해 등가조도의 함수로서 식을 제시한 후 수치해석방법의 하나인 증분 탐색법을 통해 등가조도를 산정할 수 있도록 하였다. 그리고 산정된 등가조도를 이용하여 수위-유량관계 및 흐름저항매개변수를 산정하여 적정성을 검토하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
• /
• 2011.02a
• /
• pp.71-71
• /
• 2011

캣워크는 현수교의 주케이블을 가설을 위해 일시적으로 설치하는 공중작업발판으로 주케이블 가설장비와 작업원 등의 하중을 지지한다. 캣워크는 유연한 구조물로서 풍하중에 상당한 변형이 발생한다. 하지만, 국내외를 막론하고 캣워크의 내풍안정성에 대한 연구는 별로 이루어지지 않았다. 거기에 더하여 캣워크에 작용하는 정적 공기력에 대한 정보도 부족하며, 현재 캣워크 단면에 대한 적절한 풍하중을 산정하지 못하고 경험적인 설계가 이루어지고 있다. 따라서 캣워크의 효율적인 내풍설계를 위하여 풍동실험을 통한 충실률과 공기력계수와의 관계를 알아보는 것이 필요하다. 이를 위하여 축척 1/4인 모형을 사용한 풍동실험을 통하여 메쉬망의 크기를 변화시키면서 충실률에 따른 공기력계수를 측정하고 설계식을 제안하고자 한다. 캣워크는 로프와 아울러 가는 철망으로 아래와 양 옆이 막혀 있다. 즉 바람을 직접 받는 부분인 철망은 가는 원형단면으로 구성되어 있다. 원형 단면의 경우에 레이놀즈 수에 따라 항력계수가 크게 변하는 것으로 알려져 있다. 그러나 가는 원형 단면으로 둘러싸인 캣워크의 항력계수에 레이놀즈 수가 미치는 영향에 대해서는 연구된 바가 없다. 본 연구에서는 캣워크의 공기력계수에 미치는 레이놀즈 수에 대한 영향을 파악하고자 1/4모형과 1/14모형을 제작하여 최대풍속 30m/s까지 변화시켜가면서 공기력계수를 측정하였다. 이때 레이놀즈 수는 최대 20배까지 차이가 나므로 만약 공기력계수가 레이놀즈 수의 영향을 받는다면 확실히 그 영향을 파악할 수 있다. 본 연구에서는 풍동실험을 통해 충실률과 공기력계수와의 관계과 레이놀즈 수의 영향을 살펴보았으며, 정적공기력 계수의 설계식을 제안하였다. 본 연구를 통하여 얻은 결과를 정리하면 다음과 같다. 1. 축척 1/14 및 1/4 모형을 사용하여 다양한 풍속에서 공기력계수를 측정한 결과, 캣워크에 작용하는 정적 공기력계수는 레이놀즈 수의 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 따라서 향후 새로운 형식의 캣워크에 대한 풍동실험을 수행할 경우에 축척에 상관없이 풍동실험 결과를 사용할 수 있을 것으로 판단된다. 2. 풍동실험 결과, 캣워크에 작용하는 정적 공기력계수 중 항력계수와 피칭모멘트계수는 측면 충실률에 따라 달라지고, 영각에 대한 양력계수의 기울기는 하부 충실률의 영향을 받는 것으로 나타났다. 그리고 주케이블이 캣워크 내부에 위치하고 있어도 캣워크의 정적 공기력계수에는 큰 영향을 미치지 않은 것으로 측정되었다. 이를 정리하여 캣워크 충실률에 따른 정적 공기력계수의 추정식을 제안하였다.