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단방향 유동구조 연성해석을 활용한 노즐 구조 안전성 검토 연구
이창욱(Changwook Lee),박용석(Yongseok Park),조덕용(DuckYong Jo) 한국추진공학회 2022 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.5
스텔스 성능 향상 목적으로 굴곡이 있는 노즐을 사용한다. S-형상의 노즐은 터빈 외부로 노출되는 것을 막을 수 있다. 본 연구에서 복잡한 형상의 노즐 제작 방법으로 5-축 가공을 활용하였고 제작을 수행하기 위해 링 형태로 노즐 분할하여 제작하였다. 링 형태로 제작한 노즐의 구조적 안전성을 검토하기 위해 유동-구조 연성해석을 활용하였다. 유동해석에 사용되는 프로그램은 STAR-CCM+를 사용하여 노즐 내부온도와 압력 분포를 획득하였다. 온도와 압력 분포를 구조해석 경계조건으로 입력하였고 구조해석 프로그램인 NASTRAN을 활용하여 전체 구조의 안전 마진 체결 홀에 대한 국부적인 안전 마진을 계산하여 제작 방법에 대한 타당성을 검증하였다. A curved nozze is used to improve stealth performance. The S-shape nozzle can prevent the turbine from expose to the outside. In this study, five-axis machining was used as a method for manufacturing a nozzle with a complex geometry and the nozzle was divided into a ring shape for manufacturing. To examine the structural safety of a nozzle manufactured in the form of a ring, 1-way fluid structure interaction analysis was used. The program used for fluid dynamics analysis used STAR-CCM+ to obtain nozzle internal temperature and pressure distribution. To determine the validity of the manufacturing method, Temperature and pressure distribution were set as boundary conditions for structural analysis and the overall safety margin and bearing safety margin were calculated using NASTRAN.
DBD 플라즈마 엑츄에이터를 이용한 3차원 모델의 유동박리제어
이창욱(Changwook Lee),윤수환(Su Hwan Yun),김태규(Taegyu Kim) 한국추진공학회 2012 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.11
3차원 모델의 유동박리제어를 위해 유연성 DBD (dielectric barrier discharge) 엑츄에이터를 설계하였다. 모델에 부착 시 형상항력이 발생하지 않도록 필름형태의 유전체를 사용하였다. 단일 DBD 엑츄에이터의 방전전압과 전극 간격에 따른 유속 성능을 평가 하였다. 3차원 형상의 고속철도 모델에 유동박리제어를 위해 플라즈마 엑츄에이터를 전두부에 부착하였다. 풍동실험을 통해서 항력저감을 검증하였으며, DBD 엑츄에이터의 위치에 따라 항력저감효과가 달라짐에 따라서 위치의 DBD 엑츄에이터의 위치가 중요함을 알 수 있었다. Flexible DBD (dielectric barrier discharge) actuator for flow separation control of 3-dimensional model was designed. A thin film was used as a dielectric barrier not to induce the profile drag when attached on the model. The ionic wind velocity of DBD actuator was measured as discharge voltages and electrode gaps. The DBD actuator was installed on the surface of the front part-to control the flow separation of the three dimensional train model. The reduction of aerodynamic drag was verified using wind-tunnel tests. The location of DBD actuator was important to improve the drag reduction, considering that the degree of drag reduction was different according to the location.