• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2016년)
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• pp.101-105
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• 2016

Prandtl's Lifting-line theory is the classical theory of calculating aerodynamic properties. Though it is classical method, it predicts the aerodynamic properties well. By lifting-line theory, high aspect ratio is critical factor to decrease induced drag. And 'elliptic-similar' wing also makes the minimum induced drag. But due to the problem of manufacturing, tapered wing is preferred and have been utilized. In this Paper, by using Edison CFD, verifying the classical lifting-line theory. To consider induced drag only, using Euler equation as governing equation instead of full Navier-Stokes equation. Refer to the theory, optimum taper ratio which makes the minimum induced drag is 0.3. Utilizing the CFD results, plotting oswald factor over various taper ratio and investigating whether the consequences are valid or not. As a result, solving Euler equation by EDISON CFD cannot guarantee the theoretical values because it is hard to set the proper grid to solve. Results are divided into two cases. One is the values are decreased gradually and another seems to following tendency, but values are all negative number.

• 대한조선학회지
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• 제17권3호
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• pp.5-17
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• 1980

A basic procedure to design marine propellers by a curved lifting line theory was shown. By adapting discrete singularity method, it became possible to take into account of skew, rake and the contraction of slip stream in the early stage of preliminary design procedure. It is also shown that lifting line theory based on the discrete singularity method converges to a common solution obtained by induction factor method with a relatively small number of discrete elements. Lifting the blade geometry more accurately on the basis of hydrodynamic principles. A number of numerical results from lifting line calculation are presented for the purpose of comparison with the previous method, and with these results two sample designs are carried out, which are wake-adapted optimum and wake-adapted non-optimum propellers.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권12호
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• pp.931-939
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• 2013

본 논문에서는 항공기 날개의 개념 설계에서 적용하기에 적합한 양력선 방법을 찾고 정확성과 적용범위를 분석한다. Prandtl의 양력선 이론에서 발전된 두 가지 양력선 방법으로서 얇은 익형의 가정을 갖고 3/4 시위의 제어점에서 속도경계조건을 부여하는 Weissinger방법과 3차원 와류 양력법칙을 적용한 Phillips의 방법을 택하였다. 계산 대상은 타원형 날개, 후퇴각이 있는 날개, 그리고 상반각과 비틀림이 있고 후퇴각 없는 테이퍼 날개이다. 계산을 통해 포텐셜 유동의 공력 데이터로 날개의 순환분포, 내리흐름 분포, 양력과 유도항력을 추출하여 이론식 결과 및 풍동시험 데이터와 비교하였다. Weissinger 방법은 날개의 형상에 상관없이 정확도와 신뢰성 있는 결과를 보여주지만 Phillips 방법은 후퇴각이 있는 날개에서는 부정확한 결과를 나타내었다.

• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제2권1호
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• pp.13-30
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• 1998

The design method for trans-cavitating propellers is considered as the combination of super-and sub-cavitating propellers. Especially the design method of the super-cavitating region of the propeller blade is elaborated. A design example is shown. Encouraging test results obtained in the Korea Research Institute of Ship and Ocean (KRISO) cavitation tunnel of a model designed by the present method are discussed.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.40-49
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• 2000

본 논문에서는 흔타를 장착한 유조선의 조타기 토오크를 초기 설계 단계에서 추정할 수 있는 경험식을 통계분석 방법을 사용하여 개발하였다. 흔타의 타단독 상태에서의 유체역학적 특성은 Molland의 수정 양력선 이론에 따라 계산하였고, 선미 와류 내의 추진기와 선체의 영향은 실적선 자료의 회귀 분석을 통하여 추정하였다. 끝으로 본 방법에 의해 얻어진 조타기 토오크 추정경험식을 실적선에 적용한 후 그 결과를 비교하였으며, 매우 유의성이 높음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권9호
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• pp.816-822
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• 2011

본 연구에서는 프로펠러의 형상 및 환경 요소의 영향에 따른 추력값을 빠르게 계산할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 여기서 유도 요소를 계산하기 위해서, 카와다에 의해 소개된 준-무한 나선와류 모델을 이용하였다. 본 code의 구조는 Wrench의 프로펠러 양력선 이론에 기초하여 제작되었으며, 프로펠러의 추력, 파워 및 효율 등의 공력값을 계산할 수 있다. 1차적인 프로그램의 신뢰성 있는 검증을 위해 NACA 보고서의 시험 결과와 비교 및 검증을 시행하였다. 2차적인 프로그램의 검증을 위해서는, 프로펠러 회전속도와 전진 속도에 변화를 주면서 아음속 풍동 시험을 수행하였다.

• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제11권2호
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• pp.10-25
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• 2007

With the sharp increase of the oil price, the issue of the energy saving requires even higher propulsive efficiency of the propellers. Traditionally the propellers have been designed with the criteria such as that of Lerbs optimum based on the lifting line theory and the empirical formulae of Lerbs and van Manen giving relations of the wake pitch with the wake non-uniformity. With the aid of the high speed computer, it is now possible to apply the time-consuming iterative approaches for the solution of the lifting surface problems. In this paper we formulate the variational problem to optimize the efficiency of the propeller operating in the given ship wake using the lifting surface method. The variational formulation relating the spanwise circulation distribution with the propulsive efficiency to be maximized is however non-linear in circulation distribution functions, thus the iterative method is applied to the quasi-linearized equations. The blade shape design also requires the iterative procedures, because the shape of the blade which is represented by the lifting surface is unknown a priori. The numerical code was validated with the DTNSRDC propeller 4119 which is well-known to be optimum in uniform inflow condition. In addition existing (well-designed) commercial propellers were selected and compared with the results of the open water tests and the self-propulsion tests.

• 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.

• 대한조선학회지
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• 제27권2호
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• pp.13-20
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• 1990

선미 반류중에 놓인 스테이터에 의하여 유기되는 속도성분을 전단유동일 경우와 전단 유동이 아닌 경우에 대하여 다루었다. 스테이터 날개에 의한 속도 성분 계산에는 양력선 이론이 사용되었으며 전단성분은 반류성분이 반경의 로그 함수로 표시 가능한 선형의 평균 반류 분포에 대한 반경 방향의 기울기로 나타내었다. 그리고 기본이론은 점성이 없는 경우의 오일러 방정식에 기초를 두었다. 계산결과, 전단 유동의 영향은 허브에 가까울수록 커졌으며 반류의 불균일을 감소시키는데는 스테이터 날개에 피치를 분포하는 것이 가장 효과적이었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.604-609
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• 2001

This numerical analysis uses the lifting surface method and frequency-domain panel method based on the linear compressible aerodynamic theory. Increased knowledge of flow conditions within mixed-flow fan should indicates means of improving performance of these turbomachines. Thus, only an approximate solution is obtained whose prime intent is to recognize the most significant characteristics of the "ideal" geometry. For a given set of operating condition, the flow conditions within mixed-flow fan depend on the geometry of the machine (three-dimensional flow effects) and on the properties of the fluid. But most treatments of the problem have been concerned with the two-dimensional flow effects for incompressible, non-viscous fluids. Interest in the field of mixed-flow fan resulted in the undertaking of a program to develop reliable design procedures that would avoid the need for lengthy development work.