• 한국항공우주학회지
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• 제39권3호
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• pp.210-217
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• 2011

대칭익형 단면을 가지는 모형 깃 끝와류의 후류유동구조의 전개과정을 관찰하기 위하여 2차원 LDV 시스템을 이용하여 끝와류의 회전성분과 축성분을 상평균 기법으로 측정하였다. 비대칭익 로터 깃의 특징에 비하여 대칭익 로터깃의 끝와류는 $27^{\circ}$ 부근까지 성장 과정이 진행되어 다소 늦게 형성되었으며 그 이후부터 상대적으로 완만하게 확산모드가 진행되었다. 회전성분은 실험이 진행된 $360^{\circ}$ 까지 Vatistas의 n=2모델에 우수한 접근성을 보이면서 자기상사성을 갖는 것으로 관찰되었고 축방향성분은 비대칭익에 비하여 훨씬 강한 세기로 나타나면서 정규분포 성향을 나타내었다. 이들의 결과들은 대칭익의 경우 로터의 추력 발생면에서 끝단손실이 상대적으로 큰 것으로 확인이 되었다.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제1권1호
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• pp.148-154
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• 2008

The Wells turbine rotor consists of several symmetric airfoil blades arranged around a central hub, and the stagger angle is 90 degrees. These characteristics simplify the total construction of OWC type wave energy converters. Although the Wells turbine is simple, the turbine produces a complicated flow field due to the peculiar arrangement of blades, which can rotate in the same direction irrespective of the oscillating airflow. In order to understand these flows, flow visualization is carried out with an oil-film method in the water tunnel. This research aims to analyze the mechanism of the 3-D flows around the turbine with the flow visualization. The flow visualization explained the influence of attack angle, the difference between fan-shaped and rectangular wings, and the sweep angle.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권6호
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• pp.1-7
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• 2003

본 연구에서는 3차원 대칭형 날개의 정상/비정상상대에서의 공기력 특성을 Vortex 패널법을 이용하여 수치적으로 연구했다. 이 프로그램은 날개 표면에 분포된 x, y 방향에 따라 선형적으로 변화는 와(Vortex)를 이용하는 프로그램을 기반으로 하여 3차원 날개 주위의 비압축성 포텐셜 흐름에 적용하였고 박리와 후류의 변형은 고려하지 않았다. NACA Airfoil 자료와 비교한 계산결과는 매우 만족스러운 일치를 보여주었다. 또한 갑작스러운 pitch-up운동과 일정한 각속도로 피칭운동을 하는 비정상 날개에 대해서도 본 방법을 적용하였다. 비정상 상태의 연구에서는 출발와류의 생성과 시간에 따른 위치를 고려함으로서 출발와류가 날개의 공기력 특성에 미치는 영향을 계산하였다. 본 방법은 피칭이나 플래핑, 회전익 해석등의 더 복잡한 경우에도 적용되어질 수 있다.

• Journal of electromagnetic engineering and science
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• 제8권3호
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• pp.100-109
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• 2008

The finite volume time domain(FVTD) technique faces serious limitations in simulating electromagnetic scattering at high frequencies due to requirements related to discretization. A modified FVTD method is proposed for electrically large, perfectly conducting scatterers by partially incorporating a time-domain physical optics(PO) approximation for the surface current. Dominant specular returns in the modified FVTD method are modeled using a PO approximation of the surface current allowing for a much coarser discretization at high electrical sizes compared to the original FVTD scheme. This coarse discretization can be based on the minimum surface resolution required for a satisfactory numerical evaluation of the PO integral for the scattered far-field. Non-uniform discretization and spatial accuracy can also be used in the context of the modified FVTD method. The modified FVTD method is aimed at simulating electromagnetic scattering from geometries containing long smooth illuminated sections with respect to the incident wave. The computational efficiency of the modified FVTD method for higher electrical sizes are shown by solving two-dimensional test cases involving electromagnetic scattering from a circular cylinder and a symmetric airfoil.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제8권2호
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• pp.11-16
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• 2007

This paper describes the cycloidal wind turbine, which is a straight blade vertical axis wind turbine using the cycloidal blade system. Cycloidal blade system consists of several blades rotating about an axis in parallel direction. Each blade changes its pitch angle periodically. Cycloidal wind turbine is different from the previous turbines. The wind turbine operates with optimum rotating forces through active control of the blade to change pitch angle and phase angle according to the changes of wind direction and wind speed. Various numerical experiments were conducted to develop a small vertical axis wind turbine of 1 kW class. For this numerical analysis, the rotor system equips four blades consisting of a symmetric airfoil NACA0018 of 1.0m in span, 0.22m in chord and 1.0m in radius. A general purpose commercial CFD program, STAR-CD, was used for numerical analysis. PCL of MSC/PATRAN was used for efficient parametric auto mesh generation. Variables of wind speed, pitch angle, phase angle and rotating speed were set in the numerical experiments. The generated power was obtained according to the various combinations of these variables. Optimal pitch angle and phase angle of cycloidal blade system were obtained according to the change of the wind direction and the wind speed. Based on data obtained from the above analysis, control device was designed. The wind direction and the wind speed were sensed by a wind indicator and an anemometer. Each blades were actuated to optimal performance values by servo motors.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권5호
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• pp.381-389
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• 2011

In this study, we are focusing our attention on lift characteristics of the low aspect wings for Wing-In Ground effect crafts (WIG). Experimental measurements at an open-type wind tunnel are carried out and results are comparatively presented. In order to simulate the realistic ground condition in where the WIG craft is flying, moving ground is implemented by a conveyor belt rotating with the same velocity of the inflow. We consider two different wings (NACA0012 and DHMTU section) which have four different aspect ratios (0.5, 1.0, 1.5 and 2.0). Forces acting on the wings are measured and lift characteristics are elaborately investigated for various different conditions. In addition, end-plate effects are estimated. Results are validated by comparing with theoretic solutions of the symmetric airfoil. Present results show that ground effects are differently generated in moving or fixed ground conditions, and hence left characteristics are affected by the ground condition. Consequently, accurate aerodynamic forces acting on the WIG craft are guaranteed in a realistic moving ground condition.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권12호
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• pp.1273-1283
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• 2011

3 차원 비정상유동해석을 통하여 자이로밀의 공기역학적 특성을 고찰하였다. 일반적으로 소형자이로밀은 구조가 간단하고 솔리디티가 높아 제작이 쉽고 자구동(self-starting)이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 그러나 TSR (tip speed ratio)가 4~7 인 다리우스풍력발전기와 다르게 1~3 정도로 매우 낮다. 본 연구에 사용한 자이로밀은 일정한 단면을 가진 3 개의 직선날개로 구성되어 있으며 솔리디티는 0.75 이다. 솔리디티가 매우 낮은 다리우스풍력발전기와 다르게 자이로밀은 TSR 이 증가함에 따라 날개 상호간의 간섭과 하류에 위치하는 날개로 유입되는 유동속도의 급격한 감소로 인하여 양력이 감소하고 날개의 회전속도에 의하여 주변의 공기가 가속되면서 항력의 증가로 성능이 저하되었다. 이로 인하여 TSR 이 2.4에서 최고의 성능을 나타내며 이후로 급격히 감소하는 것을 알 수 있었다.