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프로펠러 후류 효과로 인한 날개의 공력 특성 수치해석
Numerical Simulation of Propeller Slipstream Effect on Wing Aerodynamic Characteristics 원문보기

한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집, 2011 May 26, 2011년, pp.202 - 205  

박영민 (한국항공우주연구원, 항공체계실) ,  김철완 (한국항공우주연구원, 항공기술실) ,  정진덕 (한국항공우주연구원, 항공기술실) ,  이해창 (한국항공우주연구원, 항공체계실)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A rotating propeller of turboprop aircraft gives much effect on the aerodynamic characteristics of wing such as lift, moment and stall. Specially, a rotating propeller changes the lift and moment characteristics when aircrafts are in landing or take-off condition. In the present paper, 3-dimensional...

AI 본문요약
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제안 방법

  • 고양력 장치에 대한 프로펠러 효과를 보다 심도있게 관찰하기 위하여 날개의 span 방향 단면에서의 양력계수 분포를 살펴보았다
  • 해석 과정에서는 실제와 유사한 해석을 위하여 sliding mesh 방법을 이용하여 회전하는 프로펠러를 모사하였다. 또한, 프로펠러의 주익에 대한 영향성과 함께 프로펠러, 주익 및 플랩 형상을 고려한 해석을 수행하여 공기역학적인 특성을 살펴보았다
  • 비정렬 격자를 사용하여 생성하였다. 점성계산을 위한 격자는 표면격자를 표면에 수직으로 25개의 층(layer)을 쌓아 생성하였다. 프로펠러의 회전을 위해서는 sliding mesh 방법을 이용하였으며 회전부와 고정부는 분리하여 해석을 시도하였다.
  • 프로펠러 효과를 해석하기 위하여 먼저 이착륙 조건에 해당하는 속력을 기준으로 플랩을 장착하지 않은 형상에 대한 해석을 수행하였다. 이 경우 속도는 Mach 0.

이론/모형

  • 본 논문에서는 프로펠러의 파워효과를 관찰하기 위하여 전산 유체역학을 이용, 전기체 형상 및 회전하는 프로펠러에 대한 상대운동을 해석하였다 해석방법으로 비정상 3차원 Navier-Stokes 방정식 해법을 이용하였으며 Spalart-Allmaras 난류 모델을 사용하였다 해석결과 아래와 같은 결론을 획득할 수 있었다.
  • 본 논문은 프로펠러로 인한 후류효과 특성을 정성적으로 관찰하기 위하여 3차원 Navier-Stokes 방정식 해법을 이용하였다. 해석 과정에서는 실제와 유사한 해석을 위하여 sliding mesh 방법을 이용하여 회전하는 프로펠러를 모사하였다.
  • 유동해석은 3차원 Navier-Stokes 방정식 해법과 Spalart- Allmaras 난류모델을 사용하였다 해석에 사용된 항공기 및 프로펠러는 한국항공우주연구원과 관련기관이 자체 설계한 형상을 이용하였다.
  • 점성계산을 위한 격자는 표면격자를 표면에 수직으로 25개의 층(layer)을 쌓아 생성하였다. 프로펠러의 회전을 위해서는 sliding mesh 방법을 이용하였으며 회전부와 고정부는 분리하여 해석을 시도하였다. 전체 격자의 수는 약 7M 정도이며 고양력 장치를 장착하였을 경우에는 약 8M까지 증가한다.
  • 해석 과정에서는 실제와 유사한 해석을 위하여 sliding mesh 방법을 이용하여 회전하는 프로펠러를 모사하였다. 또한, 프로펠러의 주익에 대한 영향성과 함께 프로펠러, 주익 및 플랩 형상을 고려한 해석을 수행하여 공기역학적인 특성을 살펴보았다
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