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NTIS 바로가기한국항공우주학회지 = Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences, v.48 no.1, 2020년, pp.1 - 11
지승환 (Department of Aeronautical and Mechanical Design Engineering, Korea National University of Transportation) , 한철희 (Department of Aeronautical and Mechanical Design Engineering, Korea National University of Transportation)
Behaviors of wake vortices generated by an aircraft affect the performance and flight stability of flying aircraft in formation flight. In the present study, the trajectories of the wake vortices behind airplanes in close formation flight were computed using a Fourier spectral method. The behavior o...
핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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푸리에-스펙트럴 방법을 사용하여 편대비행을 하는 항공기의 날개에서 발생한 와의 거동에 대해 와레이놀주수는 어떤 결과를 얻었는가? | 1) 와레이놀즈수를 기준으로 와의 순환강도 값이 큰 경우 와들의 이동속도가 증가하였고, 동점성계수값이 클수록 와반경이 빠르게 증가했다. 2) 두 개의 날개 사이에 위치한 와들은 크기가 같고 순환강도 부호가 반대인 엇회전 와쌍(Vortex Pair)을 구성하였으며, 초기에는 타원형 와도 분포로 변형하였으며, 이동경로에 다른 와가 가까이 존재할 경우 비대칭 형상으로 변형되었다. 3) 날개사이의 수평거리 및 수직거리는 와쌍의 초기 이동방향을 결정하는데 영향을 미친다. 4) 초기에 형성된 와쌍 중 한 개의 와가 새로운 와에 근접하게 되면, 새로운 와쌍이 형성되어 이동경로가 바뀌게 된다. 향후 본 연구방법을 확장하여 항공기가 이착륙 시에 발생하는 지면 효과를 고려한 수치해석 연구를 수행하고자 한다. | |
이산와법은 어떤 방법인가? | 따라서 이산와법은 얇은 자유전단유동층을 수학 적으로 두께가 없는 와면(Vortex Sheet)으로 모사하고, 와면을 이산화된 점와로 나타내어 와면의 거동을 모사하는 방법이다. 따라서, 이산와법은 후류에서 발생하는 후류말림(Wake Rollup) 현상을 2차원 와면 (와선)의 비정상 전개식인 Birkhoff-Rott 방정식을 사용하여 와면말림(Vortex Sheet Rollup)으로 계산하는 방법이다[12]. Pullin[13]은 날개에서 발생한 와면을 반무한 와선으로 나타낸 후, 와면말림 현상이 Kaden의 Asymptotic Spiral 해와 같음을 보였다. | |
근접유동장은 무엇인가? | 최근 Breitsamter[7]는 항공기 후류거동(Wake Vortex Behavior)을 4개의 영역으로 나누어 설명하였다. 첫 번째 영역은 날개길이의 50% 이내의 거리(x/b ≤0.5)로, 근접유동장(Near Field)이라 부른다. 근접유동장에서는 항공기 날개 표면에서 발생한 경계층(Boundary Layer) 유동이 날개 후연 (Trailing Edge)에서 하류 방향으로 떨어져 나가며 자유전단층(Free Shear Layer)을 형성하는 영역이다. |
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