$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

2차원 익렬 익형의 최적역설계

Optimum Inverse Design of 2-D Cascade Airfoil

大韓造船學會 論文集 = Journal of the society of naval architects of korea, v.39 no.4, 2002년, pp.17 - 23  

조장근 (부산대학교 기계공학과) ,  박원규 (부산대학교 기계공학과)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

2차원 익렬 익형의 표면에 목적하는 압력계수 분포를 설정하고 그 압력계수의 분포에 해당하는 형상을 설계하기 위해 임의의 초기형상으로부터 목적 형상에 근접해가도록 최적화 기법을 도입하여 역설계를 수행하였다. 목적함수인 표면압력계수를 구하기 위해 비직교 일반좌표계상의 2차원 비압축성 나비어-스톡스 방정식을 사용하였으며 목적함수의 감소를 위해서는 최속강하법과 공액 경사도 방법을 사용하였다. 해의 탐색방향을 위해 1차 정확도의 유한 차분화를 행하였고, 해의 탐색거리를 위해 황금분할법을 사용하였다. 본 연구의 결과, 목적한 형상으로의 수렴성이 뛰어남을 확인할 수 있었다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The present paper describes the optimum inverse design of 2-D linear cascade airfoil. The pressure coefficient of an airfoil surface is taken as the objective function, and non-orthogonal incompressible Navier-Stokes equation is applied to calculate the pressure coefficient. Both of steepest descent...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 연구에서는 이들의 영향을 프로펠러 설계에 궁극적으로 포함시키기 위한 1단계 연구로써 익형이 서로 근 접되어 있는 2차원 익렬 익형에 대한 최적 역설계를 수행하여 보았다. 본 연구에서는 Navier- Stokes 방정식을 이용하여 설계최적화 코드를 개발하고 상호근접작용을 고려한 2차원 익렬의 역설 계에 적용하여 그 신뢰성을 분석하는데 있다.
  • 본 연구에서는 Navier-Stokes 코드를 이용한 유동해석과 최적설계 알고리즘을 결합하여 익렬의 상호근접작용을 고려한 2차원 익렬 형상의 최적 역설계를 수행하였다. 개발된 코드를 NACA 4-digit 계열에 대하여 적용한 결과 임의의 초기 가정 형 상으로부터 출발하여 목적한 형상으로 매우 잘 수렴해 감을 확인할 수 있었다.
  • 또한 일반적으로 목적함수는 사용되는 유동해석 코드의 성능에 따라 제한 되기도 한다. 본 연구에서는 다음과 같이 목적하는 압력분포와 현재 형상의 압력분포의 차를 목적 함수로 설정하였다.
  • 이들 익렬설계는 최근의 고성능 저소음 프로펠러 개발에 응용이 되고 있는데 이들 고성능 프로펠러들은 유체력에 의한 프로펠러 피치각 변동까지 고려하여 성능 향상을 추구하고 tip vortex 캐비테이션에 의한 소음 발생을 줄이기 위해 프로펠러 블레이드 개수를 늘임에 따라 각 블레이드 간의 거리가 서로 매우 근접하게 됨으로써 이들 영향을 고려한 설계가 마땅히 고려되어야 할 것이다. 본 연구에서는 이들의 영향을 프로펠러 설계에 궁극적으로 포함시키기 위한 1단계 연구로써 익형이 서로 근 접되어 있는 2차원 익렬 익형에 대한 최적 역설계를 수행하여 보았다. 본 연구에서는 Navier- Stokes 방정식을 이용하여 설계최적화 코드를 개발하고 상호근접작용을 고려한 2차원 익렬의 역설 계에 적용하여 그 신뢰성을 분석하는데 있다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (22)

  1. 정철민, 조장근, 박원규,“Modified Garabedian-MacFadden 방법을 이용한 프로펠러의 역설계기법”, 대한조선학회, 1999 춘계학술대회 논문집, 1999 

  2. 이창섭, “선박 프로펠러 기술의 국내외 연구 동향”, 대한조선학회지, Vol. 28, No. 4, (1991), pp.10-25, 69 ref 

  3. 문일성, 김영기, 이창섭, “포텐셜을 기저로 한 패널법에 의한 프로펠러의 비정상유동해석”, 대한조선학회논문집, Vol. 33, No. 1, (1996), pp.9-18 

  4. 김종섭, 박원규, “최적설계방법을 이용한 익형의 최적역설계”, 한국전산유체공학회 추계학술대회 논문집, (1997), pp126-130 

  5. 조장근, 안재성, 박원규, “병렬 연산을 이용한 축류 블레이드의 역설계”, 유체기계 연구개발 발표회 논문집, (1999), pp200-207 

  6. Abbott, I. H., "Theory of Wing Sections," Dover Publication, (1959), pp.111-123 

  7. Arora, J. S., "Introduction To Optimum Design," McGraw-Hill, (1989) 

  8. Baysal,O. and Eleshaky, M, E., "Aerodynamic Sensitivity Analysis Methods for the Compressible Euler Equations, "Journal of Fluids Engineering, Vol. 113, (1991), pp. 681-688 

  9. Burgreen,G. W. and Baysal, O.,"Aerodynamic Shape Optimization Using Preconditioned Conjugate Gradient Methods," AIAA Journal, Vol. 32, No. 11, (1994), pp. 2154-2152 

  10. Cauchy, A., "Method Generale Pour La Resolution des Systemes d'Equations Simultanees," Compt. Rent. Aca. Sci., Vol. 25, (1847), pp.536-538 

  11. Eyi, S., Hager, J. O. and Lee, K. D., "Airfoil Design Optimization Using the Navier-Stokes Equations," Journal of Optimization Theory and Applications, Vol. 83, No. 3 (1994), pp 447-461 

  12. Fletcher, R. and Reeves, R. M. "A Rapidly Converged Descent Method for Minimization," The Computer and Fluids Journal, Vol.6, (1963), pp 163-180 

  13. Garabedian, P. and Mcfadden, G., "Design of Supercritical Swept Wings," AERO Report 80-3, (1980) 

  14. Jong-Seop, Kim and Warn-Gyu, Park. "Optimized Inverse Design Method For Pump Impeller," Journal of Mechnical Research Communication, Vol.27, No.4, pp.465-473, 2000 

  15. Lee, K. D. and Eyi, S., "Transonic Airfoil Design By Constrained Optimization," AIAA Paper 91-3287-CP, (1991) 

  16. Malone, J. B., Vadyak, J. and Sankar. L. N., "A Technique for the Inverse Aerodynamic Design of Nacelles and Wing Configurations," AIAA Paper 85-4096, (1985) 

  17. Park, W. G. and Sankar, L. N., "A Technique for the Prediction of Unsteady Incompressible Viscous Flows," AIAA Paper 93-3006, 1993 

  18. Park, W. G., Jung, Y.R., and Ha, S. D., "Numerical Viscous Flow Analysis around a High Speed Train with Crosswind Effects," AIAA Journal, Vol.36, No.3, pp.477-479, 1998 

  19. Paul E. Griffin and Spyros A. Kinnas, "A Design Method for High-Speed Propulsor Blades", Transactions of the ASME, Vol. 120, pp556-562, 1998 

  20. Santos, L. C. and Sankar, L. N. , " A Hybrid Optimization Method for the Aerodynamic Design of Lifting Surfaces," AIAA Paper 94-1895-CP, (1994) 

  21. Shigenori Mishima and Spyros A. Kinnas, "A Numerical Optimization Technique Applied to the Design of Two-Dimension Cavitating Hydrofoil Sections", Journal of Ship Research, Vol. 40, No. 1, pp.28-38, 1996 

  22. Shigenori Mishima and Spyros A. Kinnas, "A Numerical Optimization Technique to the Design of Cavitating Propellers in Nonuniform Flow", Journal of Ship Research, Vol. 41, No. 2, pp.93-107, 1997 

저자의 다른 논문 :

관련 콘텐츠

오픈액세스(OA) 유형

BRONZE

출판사/학술단체 등이 한시적으로 특별한 프로모션 또는 일정기간 경과 후 접근을 허용하여, 출판사/학술단체 등의 사이트에서 이용 가능한 논문

섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트