• 한국항공우주학회지
• /
• 제34권8호
• /
• pp.8-15
• /
• 2006

고받음각의 NACA23012익형에 대하여 synthetic jet을 이용하여 박리 제어를 수행하였다. 단일 synthetic jet을 이용하여 익형에 발생하는 앞전 박리를 효과적으로 지연시킬 수 있고, 또한 실속 특성을 개선 할 수 있음을 확인하였다. 그때 발생하는 비정상 유동 특성을 파악하였다. 또한, 현실적으로 구현 가능한 jet 속도를 얻기 위하여 multi-array synthetic jet의 특성을 파악하였다. 그리고, 단일 위치에 장착된 synthetic jet을 이용하여 박리를 제어 하였을 경우 익형 윗면에 발생하는 작은 와동을 제거하기 위하여, multi-location synthetic jet을 이용하였다. 작은 와동을 제거하고 안정적인 유동을 확보하기 위하여, 높은 진동수의 synthetic jet을 이용하여 국부적으로 효과적인 박리 제어를 통한 익형 주변의 유동의 전체적 특성을 안정화 시킬 수 있음을 확인하였다. Multi-location synthetic jet의 phase 변화를 이용하여 multi-array/multi-location synthetic jet의 성능 및 특성을 향상 시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
• /
• pp.125-129
• /
• 2005

Flow control has been performed using synthetic jet on NACA23012. In order to improve aerodynamic performance, synthetic jet is located near separation paint on airfoil with leading edge droop and plain flap. The flow control using synthetic jet shows that stall characteristics and control surface performance can be improved through resizing separation vortices. Stall is delayed and stall characteristics are improved when synthetic jet is applied from separation region of leading edge droop. Control surface effectiveness is increased and lift is increased when synthetic jet applied at the flap leading edge region. The results show that aerodynamic characteristics can be improved through leading edge droop with synthetic jet at near separation and plain flap with synthetic jet at the flap leading edge. The combination of synthetic jet and simple high lift device is as good as fowler flap system.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2007년도 추계 학술대회논문집
• /
• pp.60-66
• /
• 2007

Separation control has been performed using synthetic jets on airfoil at high angle of attack. Computed results demonstrated that stall characteristics and control surface performance could be substantially improved by resizing separation vortices. It was observed that the actual flow control mechanism and flow structure is fundamentally different depending on the range of synthetic jet frequency. For low frequency range, small vortices due to synthetic jet penetrated to the large leading edge separation vortex, and as a result, the size of the leading edge vortex was remarkably reduced. For high frequency range, however, small vortex did not grow up enough to penetrate into the leading edge separation vortex. Instead, synthetic jet firmly attached the local flow and influenced the circulation of the virtual airfoil shape which is the combined shape of the main airfoil with the separation vortex. Theses results show the characteristic of unsteady flow of single synthetic jet. Beside, we researched on multi-array synthetic jet to obtain applicable synthetic jet velocity. Multi-location synthetic jet is proposed to eliminate small vortex on suction surface of airfoil. With the results, we concluded that the flow around airfoil is stable by high frequency synthetic jet with elimination of small vortex and confirmation of stable flow. Moreover, performance of multi-array/multi-location synthetic jet can be improved by changing phase angle of multi-location synthetic jet.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제34권6호
• /
• pp.10-17
• /
• 2006

NACA23012익형에 대하여 synthetic jet을 이용하여 박리 제어를 수행하였다. 공력특성의 향상을 위해 앞전 droop과 plain flap의 박리 부근에 synthetic jet을 위치시켰다. 고 받음각에서 앞전 박리의 발생으로 인한 실속을 앞전 droop의 작동과 이때 발생하는 앞전 박리를 synthetic jet으로 효과적으로 지연시킬 수 있고, 또한 실속 특성을 개선 할 수 있음을 확인하였다. 양력의 향상을 위하여 plain flap을 장착하였고, 이때 발생하는 박리를 synthetic jet으로 지연시켜 제어면의 작동 효율을 증가 시킬 수 있음을 확인하였다. 앞전 droop과 plain flap으로 구성된 간단한 고양력 장치에 발생하는 박리를 synthetic jet으로 제어함으로 실속을 지연시킴과 동시에 실속 특성을 향상시키고, 최대 양력의 증가로 fowler flap에 버금가는 공력특성을 확보할 수 있음을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제37권12호
• /
• pp.1184-1191
• /
• 2009

스마트 무인기 익형 주위의 유동 구조를 파악하고 이를 바탕으로 synthetic jet을 이용하여 천이 비행 모드에서의 수익하중 감소 여부를 파악하였다. 스마트 무인기의 실제 비행 모드에서의 유동 구조를 분석하여 앞전 및 뒷전에서 발생하는 와류에 의해서 수익하중이 크게 증가함을 밝혔다. 이에 앞전과 뒷전에서 발생하는 유동의 박리를 효과적으로 제어하기 위하여 Part 1의 결과를 바탕으로 0.01c, $0.95c_{flap}$ 지점에 jet을 위치시키고 각각 무차원 주파수(F+)를 0.5, 5로 작동시켜 그에 따른 유동구조 변화와 항력 감소율을 알아보았다. 그 결과 천이 비행 모드에서의 유동 제어를 위해서는 앞전에 위치한 jet만을 작동시킬 경우 가장 효과적으로 수익하중을 감소시킬 수 있음을 밝혔다. 이에 정지 비행 모드에서 뿐만 아니라 천이 비행 모드에서 synthetic jet을 이용하여 유동을 제어한다면 스마트전 비행 모드에서의 비행성능과 안정성을 동시에 향상시킬 수 있을 것이다.

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.77-83
• /
• 2015

Flow characteristics of synthetic jet based flow supplying devices have been computationally investigated for different device shapes. Jet momentum was produced by the volume change of a cavity by two piezoelectric-driven diaphragms. The devices have additional flow path compared with the original synthetic jet actuator, and these flow path changes the flow characteristics of synthetic jet actuator. Four non-dimensional parameters, which were functions of the shapes of the additional flow path, were considered as the most critical parameters in jet performance. Comparative studies were conducted to compare volume flow rate and jet velocity. Computed results were solved by 2-D incompressible Navier-Stokes solver with k-w SST turbulence model. Detailed computations revealed that the additional flow path diminishes suction strength of the synthetic jet actuator. In addition, the cross section area of the flow path has more influence over the jet performances than the length of the flow path. Based on the computational results, the synthetic jet based flow supplying devices could be improved by applying suitable shape of the flow path.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2005년도 춘계 학술대회논문집
• /
• pp.65-69
• /
• 2005

Curretly, the development of MEMS(Micro Electronic Mechanical System) technology awakes many research's interest for the aerodynamics. This work presents the development of a compact synthetic jet actuator for flow separation control at the flat plate. The formation and evolution of fluidic actuators based on synthetic jet technology are investigated using Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations. Also, 2-Dimensional, unsteady, incompressible Navier-Stokes equation solver with single partitioning method for Multi-Block grid to analyze and a modeled boundary condition in developed fo. the synthetic jet actuator. Both laminar and turbulent jets are investigated. Results show very good agreement with experimental measurements. A jet flow develops, even though no net mass flow is introduced. Pair of counter-rotating vortices are observed near the jet exit as are observed in the experiments.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
• /
• 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
• /
• pp.43-50
• /
• 2009

In order to reduce the download around Smart UAV(SUAV) at hovering and transition mode, flow control using synthetic jet has been performed. Many of the complex tilt rotor flow features are captured including wing leading and trailing edge separation, and the large region of separated flow beneath the wing. First, in order to control the trailing edge separation, synthetic jet is located at 30, 95% of flap chord length. The flow control using synthetic jet on flap shows that stall characteristics depending on several mode can be improved through separation vortices resizing. Also, a flap jet and a 0.01c jet which control the separation efficiently are applied at the same time at each test case because controlling the leading edge separation is essential for download reduction. As a result, time averaged download is reduced about 18% comparing with no control case at hovering mode and 48% at transition mode. These research results show that if flow control using leading edge jet and trailing edge jet is used effectively to the SUAV in overall flight mode, flight performance and stability can be improved.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제37권12호
• /
• pp.1173-1183
• /
• 2009

스마트 무인기 익형 주위의 유동 구조를 파악하고 이를 바탕으로 synthetic jet을 이용하여 정지 비행 모드에서의 수익하중 감소 여부를 파악하였다. 스마트 무인기의 실제 비행 모드에 대하여 유동 구조를 분석하여 앞전 및 뒷전에서 발생하는 와류에 의해서 수익 하중이 크게 증가함을 밝혔다. 이에 앞전과 뒷전에서 발생하는 유동의 박리를 제어하기 위하여 0.01c, $0.3c_{flap}$, $0.95c_{flap}$ 위치에 jet을 위치시켰다. 또한 무차원 주파수(F+)의 변화에 따른 유동 구조 변화와 항력 감소율을 알아보았다. 그 결과, 와류의 유동 구조를 변화시켜 앞전과 뒷전에서 발생하는 거대한 와류의 박리 주기를 짧게 하고 와류의 크기를 감소시켜 정지 비행 모드에서 수익 하중을 효과적으로 감소시킬 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
• /
• pp.2834-2838
• /
• 2008

An free breathing proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) was developed. This paper presents a study of the several effect on the performance of a fuel cell such as air flow rate, opening ratio, and cathode structures. Especially, an air flow rate is critical condition to improve the fuel cell performance. In this paper, we developed a synthetic jet micro air blower to supply high stoichiometric air. The synthetic jet actuation is usually generated by a traditional PZT-driven actuator, which consists of a small cylindrical cavity, orifices and PZT diaphragms. In comparison with free convection fuel cells, the forced-convection fuel cell which equipped synthetic jet micro air blower brings higher performance and stability for long term test. Also, power consumption of the synthetic jet micro air blower is under 0.3W. The results show that the maximum power density was $188mW/cm^2$ at $400mA/cm^2$. The maximum power density was higher 40% than power density of free convection fuel cell.