• 제목/요약/키워드: Downwash effect

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양력선 방법을 이용한 지면효과가 날개의 공력성능에 미치는 영향 분석 (Analysis of the Influence of Ground Effect on the Aerodynamic Performance of a Wing Using Lifting-Line Method)

  • 이창호;강형민;김철완
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.298-304
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    • 2014
  • Weissinger의 방법을 기반으로 양력선 방법을 지면효과를 고려한 해석이 가능하도록 확장하였다. 이 방법을 이용하여 가로세로비 10의 타원형 날개와 인간동력항공기 날개에 대해 지면효과에 의한 공력성능 변화를 예측하였다. 날개가 지면에 가까워질수록 날개의 와류강도는 약간 증가하지만 내리흐름은 크게 감소한다. 인간동력항공기 날개의 경우에 날개가 지면에 가까울수록 양력은 증가하여 높이가 2m에서 양력계수는 지면효과를 받지 않을 때보다 5% 증가한다. 유도항력계수는 날개가 지면에서 스팬길이 높이에 있을 때에 지면효과가 없을 때보다 10% 감소하고 높이가 2m이면 55% 감소한다.

종방향 와동이 유체유동 및 열전달 특성에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Effect of Fluid Flow and Heat Transfer Characteristics by the Longitudinal Vortices)

  • 양장식;김은필
    • 설비공학논문집
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    • 제12권9호
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    • pp.843-852
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    • 2000
  • The flow characteristics and the heat transfer rate on a surface by interaction of a pair of vortices were studied experimentally. The test facility consisted of a boundary-layer wind tunnel with a vortex introduced into the flow by half-delta winglet protruding from the surface. In order to control the strength of the longitudinal vortices, the angles of attack of the vortex generators were varied from $\pm20\;degree\;to\;\pm45$ degree, but spacings between the vortex generators were fixed to 4 cm. The 3-dimensional mean velocity measurements were made using a five-hole pressure probe. Heat transfer measurements were made using the thermochromatic liquid to provide the local distribution of the heat transfer coefficient. By using the method mentioned above, the following conclusions were obtained from the present experiment. The boundary layer was thinned in the regions where the secondary flow was directed toward the wall and thickened where it was directed away from the wall. The peak augmentation of the local heat transfer coefficient occurred in the downwash region near the point of minimum boundary-layer thickness.

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대기경계층 내에 놓인 실린더의 자유단 형상변화가 후류유동에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of Free End Shape on Wake Structure Around a Finite Cylinder Located in an Atmospheric Boundary Layer)

  • 박철우;이상준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권1호
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    • pp.105-116
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    • 2003
  • The flow structure around the free end of a finite circular cylinder (FC) embedded in an atmospheric boundary layer (ABL) over open terrain was investigated experimentally with varying the free end shape. The experiments were carried out in a closed-return type subsonic wind tunnel. A finite cylinder with an aspect ratio (L/D) of 6 was mounted vertically on a long flat plate. The Reynolds number based on the cylinder diameter is about Re=7,500. The velocity fields near the FC free end were measured using the single-frame double-exposure PIV method. As a result, for the FC with a right-angled free end, there is a peculiar vortical structure, showing counter-rotating twin vortices near the FC free end. It is caused by the interaction between the entrained irrotational fluids from both sides of FC and the downwash flow from the FC free-end.

사각 덕트내 요철의 각도 변화에 따른 열전달 특성 (Augmented heat transfer in a rectangular duct with angled ribs)

  • 우성제;김완식;조형희
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권4호
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    • pp.530-541
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    • 1998
  • Heat transfer augmentation in a rib-roughened duct is affected by the rib configurations, such as rib height, angle of attack, shape, rib to rib pitch, and aspect ratio of a duct. These have been the main subjects in studying the average heat transfer and the friction loss of the fully developed flow. Investigating distributions of local heat transfer coefficients and flow patterns in a duct with the rib turbulators is necessary to find the characteristics of heat transfer augmentation and to decide the optimal configurations of ribs. In the present study the numerical analyses and the mass transfer experiments are performed to understand the flow through a rib roughened duct and the heat transfer characteristics with various angles of attack of ribs. A pair of counter-rotating secondary flow in a duct has a main effect on the lateral distributions of local mass transfer coefficients. Downwash of the rotating secondary flow, reattachment of main flow between ribs and the vortices near ribs and wall enhanced the mass transfer locally up to 8 times of that in case of the duct without ribs.

몰수심도가 작은 고속 수중익 주위의 유동장에 대한 수치계산 (Numerical Study on Flow Field around High Speed Hydrofoil with Shallow Submergence)

  • 이승준;이정무
    • 대한조선학회논문집
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    • 제41권5호
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    • pp.8-13
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    • 2004
  • In order to better understand the characteristics of the flow field around the submerged hydrofoil of finite span with high speed and shallow submergence. a numerical code which can solve the flow around a fast lifting body under the free surface was developed and used to obtain various interesting features of the flow. The code was based on the panel method of Hess( 1972), and the free surface condition was linearized to conform with the assumption of the high Froude number. It is shown that the effect of the change of submerged depth. angle of attack and aspect ratio upon the sectional lift coefficient is rather significant for the case of the chosen example wing, which has the rectangular planform. Since Lee(2002)'s theoretical results were for the wing of elliptical planform, the direct comparison of the two results was not possible. It seems that more computational results are in need to compare the theoretical and the numerical prediction in detail.

익형 동체의 하강기류(Down-wash)가 공기역학적 특성에 미치는 영향에 관한 수치해석연구 (A NUMERICAL STUDY ON THE EFFECT OF DOWN-WASH OF A WING-BODY ON ITS AERODYNAMIC CHARACTERISTICS)

  • 윤경호;김철호
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.8-13
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    • 2013
  • Drag reduction of a running vehicle is very important issue for the energy savings and emission reduction of its power train. Especially for a solar powered electric vehicle, the drag reduction and weight lightening are two serious problems to be solved to extend its driving distance under the given energy condition. In this study, the ground effect of an airfoil shaped road vehicle was studied for an optimum body design of an ultra-light solar powered electric vehicle. Clark-Y airfoil type was adopted to the body shape of the model vehicle to reduce aerodynamic drag. From the study, it was found that the drag of the model vehicle was reduced as the height(h) between ground and the lower surface of the model vehicle was decreased. It is due to the reduction of the down-wash decreasing the induced drag of the vehicle. The lift was also decreased as the height decreased. It is due to the turbulent boundary layer developed beneath the vehicle body. The drag is classified into two types; the form and friction drag. The fraction of form drag to friction one is 76 to 24 on the model vehicle. As the height(h) of the model vehicle from the ground surface increases the form drag also increases but the friction drag is in reverse.

농약 살포 드론의 노즐 유동 특성 및 시뮬레이션 (Nozzle Flow Characteristics and Simulation of Pesticide Spraying Drone)

  • 강기준;장세명;나인호;김선우;김흥태
    • 스마트미디어저널
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    • 제8권4호
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    • pp.38-45
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    • 2019
  • 회전익 드론의 후류에서 발생하는 강한 유동과 살포되는 농약 노즐에서의 스프레이 유동이 동반될 경우, 극심한 기체의 요동과 함께 액적 유동은 바람의 영향을 크게 받게 된다. 특히 액적은 공기역학적인 항력의 영향을 받기 때문에 단순한 제자리 비행과는 달리 전진 비행을 할 경우 또는 측풍을 받고 있을 경우, 살포 영역에 큰 변화가 발생한다. 이로 인하여 드론을 활용한 농약살포에는 보다 큰 비산의 위험성이나 위치간의 낙하분산에 차이가 커져 효율성이 떨어질 수 있는 문제가 생긴다. 따라서 적절한 수치 모델링과 이를 적용한 전산 시뮬레이션을 통하여 다양한 비행 및 대기 조건을 적용할 수 있는 예측 도구가 필요하다. 본 연구에서는 로터에서 나오는 강한 하풍과 드론의 비행속도에 따른 액적 유동 특성에 대해 실험 및 수치해석을 진행하였으며, 액적이 분포하는 확률밀도함수를 구하여 서로 비교함으로써 농약살포용 드론에서 액적을 살포할 시 효율성을 증진시킬 수 있는 분사 시스템을 구축하고자 한다.

대기확산 모델링 Software, AirMaster 개발 (A Development of Air Dispersion Modeling Software, AirMaster)

  • 구윤서;윤희영;김성태;전경석;박성순;권희용;황주현;김종화;최종근;이임학
    • 환경영향평가
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    • 제9권4호
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    • pp.323-338
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    • 2000
  • A Korean air dispersion modeling software, AirMaster, was developed on a basis of dispersion theories adopted in U.S. EPA's ISC3 (Industrial Source Complex - version 3) model to assess the air quality impact from the stacks. Key characteristics of AirMaster are as follows: 1) The building downwash effect can be easily simulated; 2) The screen, long term, and short term models can be run independently; 3) The input data to run the model such as meteorological and terrain data are supplied automatically from the databases in AirMaster; and 4) The modeling procedure is easy and simple under the GUI window environment. In order to validate AirMaster, comparisons with ISC3 model and Indianapolis tracer experiment were carried out. It was shown that AirMaster was identical to ISCST3 and ISCLT3 models in predicting the 1 hr to annual concentrations from the stack under various stack emission and meteorological conditions. The 1 hr concentrations predicted by AirMaster also showed a good agreement with the Indianapolis tracer measurements.

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전진비행하는 UH-60A 헬리콥터 전기체 형상에 대한 유동 해석 (Numerical Flow Simulation of a UH-60A Full Rotorcraft Configuration in Forward Flight)

  • 이희동;권오준;강희정
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.519-529
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    • 2010
  • 본 연구에서는 주로터, 동체, 그리고 꼬리로터를 포함한 UH-60A 전기체 형상에 대한 비정상 유동 해석을 수행하였다. 개발된 로터해석용 유동 해석코드를 이용하여 고속 전진 비행 및 저속 전진비행 조건에 대한 해석을 수행하였으며, 해석코드의 검증을 위해 주로터에서의 비정상 공력 하중을 비행시험 및 타 연구자들의 해석 결과와 비교하였다. 주로터만 존재하는 형상, 주로터와 동체만 존재하는 형상, 그리고 꼬리로터만 존재하는 형상에 대한 해석 결과를 전기체 형상에 대한 해석 결과와 비교함으로써 헬리콥터 각 컴포넌트 간의 공기력 간섭현상을 분석하였다. 동체는 주로터에서 발생하는 내리흐름 분포를 변화시킴으로써 주로터의 수직력 분포를 변화시키는 요인이 됨을 확인하였으며, 주로터 끝단으로부터 발생한 와류와 꼬리로터 블레이드가 충돌함에 따라 강한 간섭현상이 발생함을 확인하였다

플랫폼의 주기 운동을 고려한 부유식 해상 풍력터빈의 공력 성능 해석 (Aerodynamic Load Analysis of a Floating Offshore Wind Turbine Considering Platform Periodic Motion)

  • 김영진;유동옥;권오준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.368-375
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    • 2018
  • 본 연구에서는 부유식 플랫폼의 6자유도 방향으로의 주기 운동이 로터 공력 성능에 미치는 영향을 확인하기 위해 부유식 해상 풍력터빈에 대한 공력 해석이 수행되었다. 수치 해석을 위해 블레이드 요소 운동량 방법을 이용하였으며, 유동 박리와 후류 영향에 의한 비정상 공력 효과를 포착하기 위해 인디셜 응답 방법에 기반한 동적 실속 모델을 이용하였다. 로터에 의해 유도되는 내리 흐름은 운동량 이론과 난류 후류 상태에 대한 경험적 모델을 연계하여 계산하였다. heave, sway, surge 방향으로의 병진 운동과 roll, pitch, yaw 방향으로의 회전 운동을 포함한 플랫폼 주기 운동을 고려하였으며, 각각의 모션은 사인함수 형태로 적용되었다. 수치해석을 위한 대상 풍력터빈으로는 NREL 5MW 풍력터빈이 사용되었다. 해석 결과로부터 세 방향 병진 운동 모드 중, surge 운동 시 로터 공력 변화가 상대적으로 크게 나타났으며, 회전 운동 모드의 경우, pitch 운동에 의해 로터 공력이 크게 변화됨을 확인할 수 있었다.