• 한국항공우주학회지
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• 제48권1호
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• pp.1-11
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• 2020

항공기에서 발생한 후류의 거동은 항공기의 성능과 비행안정성에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 푸리에-스펙트럴법을 사용하여 근접 편대비행을 하고 있는 항공기 날개 후류 거동에 관하여 연구하였다. 초기와의 순환강도, 상대위치 등에 따라 와들의 거동이 복잡한 양상으로 나타났다. 와의 순환강도 값이 큰 경우 와들의 이동이 크게 나타났다. 초기에는 가까이 위치한 와의 영향을 받아 이동하지만 이동하는 과정에서 다른 와와 가깝게 되면 새로운 경로를 형성하였다. 점성이 클수록 와의 반경이 증가하여 와 반경 근처로 새롭게 진입하는 와와 상호작용이 강해진다. 향후 항공기가 이착륙 시에 발생하는 지면 효과를 고려한 후류 거동 해석 연구를 수행하고자 한다.

• 융복합기술연구소 논문집
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• 제6권2호
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• pp.21-24
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• 2016

Accurate simulation of wakeshapes behind a wing is important for the performance prediction of the aircraft and the wake hazard problem in the airport. In the present study, wakeshapes behind a wing inside tunnels are simulated in regard to the development of wing-in-ground effect vehicles. A discrete vortex method with a nonplanar ground modelling is used for the simulation. It was found that the wingtip vortices move toward outboard directions when the wing is in ground effect. When the wing is placed inside tunnels, the wingtip vortices move along the tunnel wall with counter clockwise direction. As the gap between the wingtip and the tunnel decreases, the wingtip vortices move further along the tunnel wall. Both vortices from bothsides of the wing will murge, which will be studied in future using a viscous computation.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제19권2호
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• pp.674-681
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• 2005

The unsteady evolution of trailing vortex sheets behind wings in close formation flight near the ground is simulated using a discrete vortex method. The ground effect is included by an image method. The method is validated by comparing computed results with other numerical results. For a lifting line with an elliptic loading, the ground has an effect of moving wingtip vortices laterally outward and suppressing the development of vortex evolution. The gap between wings in close formation flight has an effect of moving up wingtip vortices facing each other. For wings flying in parallel, the ground effect causes the wingtip vortices facing each other to move up, and it makes the opposite wing tip vortices to move laterally outward. When there is a relative height between the wings in ground effect, right-hand side wingtip vortices from a mothership move laterally inward.

• 융복합기술연구소 논문집
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• 제10권1호
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• pp.1-5
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• 2020

The wake shapes behind wings in formation flight are very important to the aerodynamics and performances of aircrafts. In the present study, a discrete vortex methood is extended to handle the wake rollups behind multiple wings. It was found that the relative distance between the wings and the rotational direction of the wingtip vortices have significant effect on the movement of the wingtip vortices. When the wings are close to each other, the wingtip vortices moved faster than the wings of large relative distances. The vortex pair of opposite signs generated from each wingtip has an effect of moving the wingtip vortices upward. The relative height between the wings has an effect of moving the wingtips along the centerline of each vortex. The wakeshape behind multiple wings is a function of the relative distances and thus is dependent on the configuration of the formation flight. In the futhre, a study on the vortex movement pattern will be studied.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권4호
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• pp.35-44
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• 2022

이·착륙하는 항공기에서 발생하는 후류의 거동에 대한 연구는 근접 후행 항공기의 비행안정성과 공항의 경제성 등과 관련하여 매우 중요하다. 특히 이착륙 비행단계에서 발생한 와들의 거동 연구는 지면효과가 반드시 고려해야 한다. 본 연구에서는 기존의 2차원 스펙트럴법에 와도경계조건 및 이미지법을 적용하여, 지면효과가 고려될 수 있는 수치해법을 도출하였다. 개선된 수치기법을 사용하여 얻은 결과를 참고문헌의 수치해석 결과 및 실험결과와 비교하여 타당성을 검증하였다. 특히, 본 연구의 수치해석방법으로 지면근처에서 발생하는 이차와(secondary vortex)의 생성과 박리, 그리고 거동을 예측할 수 있음을 보였다. 향후 본 연구방법을 확장하여 Stratification, Wind Shear 등 다양한 기상조건이 와의 거동에 미치는 영향을 연구할 계획이다.

• 한국항공운항학회지
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• 제17권2호
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• pp.1-7
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• 2009

This paper illustrates how simulation modeling can be of substantial help in designing constructions in the vicinity of airport runway and presents results about the influence of aircraft wake vortices through computer simulation. The cross-wind energy dissipation rate is estimated from the Y-directional velocity spectrum for a sample in a real meteorological observation data. The eddy region about cross wind in the vicinity of airport runway is highly dependent on the height and shape of the buildings and the AOA of aircraft is greatly influenced by Y-directional velocity occurred by dint of separation region in runway.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권10호
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• pp.677-690
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• 2022

Actuator disk method 기반의 유동 해석자를 이용하여 수직 이착륙 복합형 비행체 중 하나인 이중 덕트 팬 항공기에 대한 공력해석을 수행하고 관련 지면 효과를 분석하였다. 회전 격자 기법을 이용한 해석결과와의 비교를 통해, 지면 효과 분석을 위한 해석자의 특성과 정확도를 함께 평가하였다. 지면과의 거리에 따른 공력 성능과 유동장 특성을 분석하였다. 지면과의 거리가 가까울수록 팬 추력은 증가하지만, 덕트, 동체, 날개의 수직력 감소로 인한 총 수직력 및 제자리 비행 효율의 저하를 확인하였다. 동체 하부의 유동장 분석으로부터 팬 후류와 지면 간의 상호작용에 의해 발생하는 지면 와류와 분수 유동을 확인하고, 이들이 비행체 공력 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 속도 프로파일 비교/검토를 통해 비행체로부터의 거리와 방향에 따른 기체 주변 아웃워시의 강도와 특성을 분석하였다. 또한 콜렉티브 피치각에 따른 지면 효과의 영향을 확인하였다.

• Advances in aircraft and spacecraft science
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• 제11권2호
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• pp.153-175
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• 2024

In jet engines, turbine blade cooling has an extremely important role. The pin-fin array, which is situated close to the trailing edge of the blade, aids in internal cooling of the gas turbine blades and preserves the structural integrity of the blade. Previous studies often focused on pin-fin configurations, but the current research focuses on improving the geometry at the endwalls to reduce wake vortices behind the pin-fins and enhance heat transfer at the endwalls location. Using the k-ω turbulence model, a numerical study was conducted on a ribbed shape situated on the walls between pin-fin arrays, spanning a Reynolds number range of 7400 to 36000, in order to determine the heat transport characteristics. The heat transfer efficiency coefficient and Nusselt number increase dramatically with the revised wall configuration, according to the numerical data. The channel's heat transfer efficiency is increased by enlarging the heat transfer areas near the pin-fins and by the interaction of the flow with the endwalls. The addition of ribs causes the Nusselt number of the new model to climb from 78% to 96% at the previously given Reynolds numbers, and the heat transfer efficiency index to rise from 60% to 73%. The height (Hr), position (Lr), forward width (Wf), and backward width (Wb) of the ribs are among the geometric elements that were looked at in order to determine how they affected the performance of heat transmission. In comparison to the reference design, the parametric study results demonstrate that the best forward width (Wf/R=18.75%) and backward width (Wb/R=31.25%) increase the heat transfer efficiency index by 0.4% and 1.3%, respectively.