[논문]항공기 날개 끝부분의 형상에 따른 공기 유동에 관한 융합 연구

최계광; 조재웅

doi:10.15207/jkcs.2021.12.2.215

초록
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본 연구에서는 윙렛이나 샤크렛을 장착한 비행기 날개 주위에서의 유동 해석을 하였다. 윙렛이 없는 모델에서는 공기가 날개 옆으로 흐르면서 날개 끝부분에 유동이 집중되는 것을 볼 수 있다. 윙렛이나 샤크렛이 있는 경우가 윙렛이 없는 모델보다 날개 아랫부분에 생기는 압력이 넓은 영역에서 더 낮은 압력이 발생한다. 해석 결과로서, 날개 옆으로 흐르는 공기가 주 날개 위쪽으로 넘어와 회전하는 것을 볼 수 있다. 샤크렛이 있는 모델이 그 유동 속도가 가장 빨리 흐르는 것을 알 수 있다. 샤크렛이 있는 모델의 경우에는 그 최대의 유동의 전압력이 날개의 아래쪽에 분포하여 날개의 양력이 더 향상될 수 있다고 사료된다. 그리고 항공기 날개 끝부분의 형상에 따른 공기 유동에 대한 본 연구에서의 해석 결과들은 그 융합연구에 도움이 될 수 있다고 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

The flow analyses around the wing of airplane installed with winglet or sharkelt were carried out in this study. At the model without winglet, it can be seen that the air flows beside the wing and the flow is concentrated at the end of wing. At the model of winglet or sharklet, the pressure on the b...

The flow analyses around the wing of airplane installed with winglet or sharkelt were carried out in this study. At the model without winglet, it can be seen that the air flows beside the wing and the flow is concentrated at the end of wing. At the model of winglet or sharklet, the pressure on the bottom of the wing happens to be lower in the wide area than for model without winglet. At the analysis result, the air flowing next to the wing can be seen to go over and rotates over the main wing. The model with the sharklet shows that the flow rate is the fastest. In case of model with sharklet, it is thought that the maximum total pressure of flow is distributed at the bottom of the wing, which can further improve the lift force of the wing. It is thought that the analysis results in this study on the air flow due to the configuration of aircraft edge wing can be helped at its convergent research.

주제어

표/그림 (6)

그림 Fig. 1. Wing models of aircraft
그림 Fig. 2. Analysis condition of flow
표 Table 1. Numbers of nodes and elements by flow model
그림 Fig. 3. Streams of flow rates by model
그림 Fig. 4. Pressure contours at the plane of 1.5 m distant from YZ plane by model
그림 Fig. 5. Pressure contours at the plane of 0.05 m distant from ZX plane by model

AI 본문요약
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문제 정의

유동 해석을 하였다. 그 날개의 윙렛과 샤크렛의 추가 형상이 유동 효과에 미치는 영향을 고찰하였다.
본 연구에서는 윙렛의 유무에 따른 주변의 유동해석과 그 형상에 따른 유동 해석을 하기 위하여 Fig. 1과 같이 3D 모델링을 하였다. 가장 기본이 될 수 있는 모델인 윙렛이 없는 모델을 CATIA 프로그램을 이용하여 Fig.
본 연구에서는 윙렛이나 샤크렛을 장착한 비행기 날개 주위에서의 유동 해석을 하였다. 그 날개의 윙렛과 샤크렛의 추가 형상이 유동 효과에 미치는 영향을 고찰하였다.

제안 방법

또한 초대형 여객기를 이륙시키기 위하여 날개면적을 더 넓히지 않고 윙렛을 추가한 사례가 있다. 본 연구에서는 윙렛이나 샤크렛을 장착한 비행기 날개 주위에서의 유동 해석[5-10]을 ANSYS 프로그램을 사용하여서 윙렛과 샤크렛의 추가 형상이 그 날개의 윙렛과 샤크렛의 추가 형상이 유동 효과에 미치는 영향을 고찰하였다[11-16]. 본 연구의 해석 결과들을 항공기 날개 끝 부분의 설계에 적용하면 실제로 날개 끝부분의 형상에 따른 공기 유동 실험을 하지 않고서도 날개의 양력을 향상시킬 수 있다고 사료된다.
실제 비행에서는 바람의 영향으로 더 빨리 운행되는 상황도 존재하지만 이는 배제하였다. 항공기가 비행하는 환경인 해발 10km 상공은 약 0.25기압으로 출구 조건에 0.25bar를 적용하고, 날개 주변의 공기는 주변의 평균온도인 -55℃의 공기의 물성치를 적용함으로서 실제 항공기가 항속비행을 하는 상황을 구현하여 유동 해석을 진행하였다[7-10].

성능/효과

1. 항공기 날개의 윙렛의 유무에 따른 공기 유동 해석 결과, 윙렛이 없는 모델에서는 공기가 날개 옆으로 흐르면서 날개 끝부분에 유동이 집중되는 것을 볼 수 있다.
2. 윙렛이나 샤크렛이 있는 경우가 윙렛이 없는 모델보다 날개 아랫부분에 생기는 압력이 더 넓은 영역에서 더 낮은 압력이 발생하는 것을 확인할 수 있다.
3. 해석 결과를 보면, 날개 옆으로 흐르는 공기가 주날개 위쪽으로 넘어와 회전하는 것을 볼 수 있다. 샤크렛이 있는 모델이 그 유동 속도가 가장 빨리 흐르는 것을 알 수 있다.
본 연구에서는 윙렛이나 샤크렛을 장착한 비행기 날개 주위에서의 유동 해석[5-10]을 ANSYS 프로그램을 사용하여서 윙렛과 샤크렛의 추가 형상이 그 날개의 윙렛과 샤크렛의 추가 형상이 유동 효과에 미치는 영향을 고찰하였다[11-16]. 본 연구의 해석 결과들을 항공기 날개 끝 부분의 설계에 적용하면 실제로 날개 끝부분의 형상에 따른 공기 유동 실험을 하지 않고서도 날개의 양력을 향상시킬 수 있다고 사료된다. 그리고 항공기 날개 끝부분의 형상에 따른 공기 유동에 대한 본 연구에서의 해석 결과들은 그 융합연구에 도움이 될 수 있다고 사료된다.

후속연구

본 연구의 해석 결과들을 항공기 날개 끝 부분의 설계에 적용하면 실제로 날개 끝부분의 형상에 따른 공기 유동 실험을 하지 않고서도 날개의 양력을 향상시킬 수 있다고 사료된다. 그리고 항공기 날개 끝부분의 형상에 따른 공기 유동에 대한 본 연구에서의 해석 결과들은 그 융합연구에 도움이 될 수 있다고 사료된다.
본 연구의 해석 결과들을 항공기 날개 끝 부분의 설계에 적용하면 실제로 날개 끝부분의 형상에 따른 공기 유동 실험을 하지 않고서도 날개의 양력을 향상시킬 수 있다고 사료된다. 그리고 항공기 날개 끝부분의 형상에 따른 공기 유동에 대한 본 연구에서의 해석 결과들은 그 융합연구에 도움이 될 수 있다고 사료된다.

참고문헌 (16)

D. W. Jeong, Y. S. Won & S. H. Kang. (2019). Comparison Study on Aerodynamic Performance and Wake Flow Field for a MW-Class Wind Turbine Model. Journal of the Korean Society of Visualization, 17(2), 32-38. DOI : 10.5407/jksv.2019.17.2.032

원문보기 상세보기
S. H. Lee & N. K. Hur. (2007). Numerical Study on Effects of Design Factors on Flow Characteristics of a Vane Pump. The KSFM Journal of Fluid Machinery, 10(6), 24-31. DOI : 10.5293/KFMA.2007.10.6.024

원문보기 상세보기
C. W. Kang, C. S. Yi & C. W. Lee. (2019). Experiment and Flow Analysis of the Flow Coefficient Cv of a 1 inch Ball Valve for a Thermal Power Plant. Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, 18(3), 109-115. DOI : 10.14775/ksmpe.2019.18.3.109

원문보기 상세보기
J. Y. Cho, S. H. Go & H. G. Kim. (2017). Analysis of Drainage Efficiency of Different Type of Drainage using Computational Fluid Dynamic Method. Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers, 16,(2), 34-43. DOI : 10.14775/ksmpe.2017.16.2.034

원문보기 상세보기
J. U. Cho. (2012). Flow analysis of air due to the shapes of motorbike. Journal of Korean Society of Mechanical Technology, 14(1), 53-60. DOI : 10.17958/ksmt.14.1.201202.53

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H. J. Cho. (2014). Potential Flow Analysis around a Inlet Duct of a Water-jet Propulsion System. Journal of the Korean Society of Mechanical Technology, 16(1), 1149-1154. DOI : 10.17958/ksmt.16.1.201402.1149

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O. B. Suk & J. U. Cho. (2018). A Convergence Study through Flow Analysis due to the Configuration of Automotive Air Breather. Journal of the Korea Convergence Society, 9(10), 265-270. DOI : 10.15207/JKCS.2018.9.10.265

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S. H. Jo, J. I. Park & K. W. Nam. (2006). Numerical Simulation in the IC Engine Lubricating Gerotor Oil Pump. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B, 30(10), 1019-1025. DOI : 10.3795/KSME-B.2006.30.10.1019

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J. U. Cho. (2014). A Flow Analysis on Wing Shape of Cooling Fan at Automobile. Journal of the Korea Convergence Society, 5(4), 75-79. DOI : 10.15207/jkcs.2014.5.4.075

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J. U. Cho, (2015). Study on Convergence Technique through the Flow Analytical Study inside the Faucet for Bathroom. Journal of the Korea Convergence Society, 6(2), 37-42. DOI : 10.15207/JKCS.2015.6.2.037

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R. D. Gyeom & L. K. Bock. (2019). Flow Characteristics and Wind Loads on the Solar Panel and Floating System of Floating Solar Generato. Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, 20(10), 229-235. DOI : 10.5762/KAIS.2019.20.10.229

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J. H. Lee & J. U. Cho, (2015). Study on Convergence Technique through Flow Analysis at the Flexible Joint of the Pipe Laying. Journal of the Korea Convergence Society, 6(3), 13-18. DOI : 10.15207/JKCS.2015.6.3.013

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H. C. Lee & J. U. Cho. (2014). A Study on Air Flow Analysis due to the Shape of Automotive Body. Journal of the Korea Convergence Society, 5(2), 19-23. DOI : 10.15207/JKCS.2014.5.2.019

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C. H. Choi, J. G. Noh & J. H. Kim. (2010). Numerical Simulation of Cavitating Flow Around Turbopump Inducer. The KSFM Journal of Fluid Machinery, 13(3), 49-53. DOI : 10.5293/KFMA.2010.13.3.049

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J. H. Ku. (2017). A Study on the Platform for Big Data Analysis of Manufacturing Process. Journal of Convergence for Information Technology, 7(5), 177-182.

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S. Y. Min & S. I. Kim. (2018). Study on Improvement of tap water drinking rate of Seoul city Tap water 'Arisu' through usage and recognition analysis. Journal of Digital Convergence, 16(9), 399-404.

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