• 한국항해항만학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-7
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• 2013

본 연구에서는 개발된 선미부에 수직날개를 부착한 선박의 조파저항성능을 예측할 수 있는 수치해석기법의 검증에 관한 것이다. 수치해석기법은 비점성 유동장 해석기법인 랜킨소오스 패널법과 와류격자법을 사용하여 개발하였으며, 자유수면 경계조건의 비선형성은 반복해법을 사용하여 만족시켰고, 선박의 트림과 침하량을 구하는 알고리즘을 포함하고 있다. 수치해석을 위한 선체표면의 패널을 생성하기 위하여 패널절단법을 사용하였다. 4000TEU 컨테이너 운반선을 대상 선박으로 하여 선미부 6개소의 서로 다른 위치에 수직날개를 부착하여 수치해석을 수행하였으며, 수치해석기법의 타당성을 검증하기 위하여 상용 점성 유동장 해석 프로그램인 FLUENT를 사용하여 선체 주위의 점성 유동장을 계산하였고, 모형시험을 수행하여 얻은 실험 결과를 수치해석 결과와 서로 비교하였다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제17권8호
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• pp.1219-1225
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• 2003

Acoustic sounds generated by uniform flow around a two-dimensional circular cylinder at Re=150 are simulated by applying the finite difference lattice Boltzmann method. A third-order-accurate up-wind scheme is used for the spatial derivatives. A second-order-accurate Runge-Kutta scheme is also used for time marching. Very small acoustic pressure fluctuation, with same frequency as that of Karman vortex street, is compared with pressure fluctuation around a circular cylinder. The propagation velocity of acoustic sound shows that acoustic approaching the upstream, due to the Doppler effect in uniform flow, slowly propagates. For the downstream, on the other hand, it quickly propagates. It is also apparent that the size of sound pressure is proportional to the central distance ${\gamma}$$\^$-1/2/ of the circular cylinder.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권3호
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• pp.14-21
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• 2006

직사각형 평판날개의 날개짓과 비틀림 운동을 해석하기 위하여 비정상 와류격자법(VLM)을 이용하였다. 단순 상하 및 피칭 운동하는 날개에 대한 해석결과를 실험 및 다른 수치해석 결과들과 비교하여 복잡한 날개짓 비행을 모사하는데 본 방법을 사용할 수 있음을 보였다. 날개짓 각 진폭이 $20^{\circ}$인 경우에 여러 가지 비틀림 각과 무차원 주파수 변화에 대하여 직사각형 평판 날개의 양력, 추력 및 추진효율을 계산하였다. 계산 결과를 분석하여 주기적으로 변하는 비틀림이 날개짓 날개의 공력 특성에 미치는 영향을 살펴보았다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.261-264
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• 2006

This paper describes the effects to wind turbine blade aerodynamics due to interaction between blade and tower on upwind type HAWT. In order to analyze effects of blade-tower interact ion, the analyst s program WINFAS which is based on VLM(Vortex Lattice Method), Free wake and FVE model is used. In this study, the changes of wind turbine blade aerodynamics caused by blade-tower interact ion are Investigated with various parameters windshear, yaw error, TSR and tower diameter.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제15권4호
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• pp.356-365
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• 2014

This paper is the second in a series and aims to build a high-fidelity mathematical model for a propeller-driven airplane using the propeller's aerodynamics and inertial models, as developed in the first paper. It focuses on aerodynamic models for the fuselage, the main wing, and the stabilizers under the influence of the wake trailed from the propeller. For this, application of the vortex lattice method is proposed to reflect the propeller's wake effect on those aerodynamic surfaces. By considering the maneuvering flight states and the flow field generated by the propeller wake, the induced velocity at any point on the aerodynamic surfaces can be computed for general flight conditions. Thus, strip theory is well suited to predict the distribution of air loads over wing components and the viscous flow effect can be duly considered using the 2D aerodynamic coefficients for the airfoils used in each wing. These approaches are implemented in building a high-fidelity mathematical model for a propeller-driven airplane. Flight dynamic analysis modules for the trim, linearization, and simulation analyses were developed using the proposed techniques. The flight test results for a series of maneuvering flights with a scaled model were used for comparison with those obtained using the flight dynamics analysis modules to validate the usefulness of the present approaches. The resulting good correlations between the two data sets demonstrate that the flight characteristics of the propeller-driven airplane can be analyzed effectively through the integrated framework with the propeller and airframe aerodynamic models proposed in this study.

• 대한조선학회논문집
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• 제46권5호
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• pp.479-487
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• 2009

This paper describes the design of a full-spade twisted rudder section by using the genetic algorithm based on VLM(Vortex Lattice Method) and panel method. The developed propeller- rudder analysis program has been validated by comparing with experimental data. The developed code has been used for the design of a twisted full-spade rudder especially for finding out optimum section. The optimization has been firstly carried out by the genetic algorithm. The more detail variation of a rudder section has been also conducted by changing section profile in more detail to confirm the most optimum section profile. The developed new twisted rudder has been compared with existing twisted rudder by cavitation testing in the cavitation tunnel at MOERI. It is concluded that the developed twisted rudder has a lower cavity in comparison with existing twisted rudder. The verification of efficiency gain is expected to be carried out through self-propulsion tests in the near future.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권1호
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• pp.18-26
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• 2007

날개들이 편대를 이루면서 비행하는 경우의 정상상태 공력특성에 대하여 와류격자법을 이용하여 해석하였다. 2개의 날개가 편대 비행 상태에 있을 때, 선도 날개에 의하여 후방 날개의 부분 양력계수가 높아짐을 알 수 있었다. 3개 이상의 날개를 일렬 및 V자편대 배치하여 양항비에 대하여 해석하였는데, 날개가 편대의 후방에 위치할수록 커지고, 가로 간격이 벌어질수록 작아짐을 알 수 있었다. 가로세로비가 증가할수록 전방 날개와 후방 날개의 양항비 차이가 커짐을 알 수 있었다. 후방 날개의 높이를 변화시켰을 경우, 같은 높이에서 최대 양항비를 나타내었다. 3개, 9개, 15개의 날개를 편대 비행했을 경우 날개 수가 많아질수록 편대 비행의 이득이 증가함을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권2호
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• pp.129-138
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• 2012

에너지 균형조건을 고려하여 중형 태양광 추진 고고도 장기체공 무인기의 다분야 통합 최적설계를 수행하였다. 무인기의 공력 모델로 Vortex Lattice Method (VLM)를 사용하였으며 Cruz가 제안한 중량분석 모델로서 비행체 중량을 추정하였다. 비행체의 세로 정안정성 확보를 위하여 꼬리날개의 부피비를 고정하고 정안정성을 확보할 수 있도록 꼬리날개의 위치를 결정하였다. 태양전지, 축전지, 비행 고도 등 사용가능한 에너지와, 비행체의 필요에너지를 비교하여 24시간 지속비행 가능성을 결정하였다. 태양 입사 에너지는 북위 $36^{\circ}$의 여름을 기준으로 하였으며, 주간비행 중 태양에너지를 이용한 상승비행으로 확보한 위치에너지를 이용하여 야간 비행에 필요한 에너지를 보충하였다. 이를 바탕으로, 무인기의 주요 치수, 중량 분포 최적 설계와 장기체공을 실현할 수 있는 비행전략을 제시하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.521-524
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• 2009

This study describes aerodynamic noise of high speed wind turbine system, which is invented as a new concept in order to reduce the torque of main shaft, for design parameters of the rotor blade. For parametric study of high speed rotor aerodynamic noise, Unsteady Vortex Lattice Method with Nonlinear Vortex Correction Method is used for analysis of wind turbine blade aerodynamic and Farassat1A and Semi-Empirical are used for low frequency noise and airfoil self noise. Parameters are chord length, twist and rotational speed for this parametric research. In the low frequency range, the change of noise is predicted the same level as each parameters varies. However, in case of broadband noise of blade, the change of rotational speed makes more variation of noise than other parameters. When the geometric angles of attack are fixed, as the rotational speed is increased by 5RPM, the noise level is increased by 4dB.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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• pp.209-212
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• 2006

Insect and birds in nature flap their wings to generate fluid dynamic forces that are required for the locomotion. Most of the previous published papers discussed mainly on the effect of flapping parameters such as flapping frequency and amplitude on the thrust at a fixed Reynolds number. However, it is not much known on the values of the flapping parameters that the flapping wing requires to generate the thrust at the low Reynolds number flow. In this paper, the onset of the thrust generation is investigated using the lattice Boltzmann method. The wake patterns and velocity profiles behind a flat plate in heaving oscillation are investigated for the heaving amplitude of 0.5C. The time-averaged thrust coefficient value is investigated by changing the reduced frequency from 0.125 to 3.0 for three values of heaving amplitude (h/C=0.25, 0.325, 0.50). It is also found that the critical Strouhal number over which the flat plate starts to produce the thrust is around 0.1 and the thrust is an exponential function of the Strouhal number.