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외부 장착물 분리 해석을 위한 Off-line 6-DOF 시뮬레이션 프로그램 개발
곽인근(Einkeun Kwak),신재화(Jaehwa Shin),이승수(Seungsoo Lee),최기영(Keeyoung Choi),현재수(Jaesoo Hyun),김남균(Namgyun Kim) 한국항공우주학회 2009 韓國航空宇宙學會誌 Vol.37 No.12
항공기의 외부장착물 분리해석이 가능한 Off-line 6-DOF 시뮬레이션 프로그램을 개발하였다. 개발한 프로그램은 풍동시험이나 CFD 해석을 통해 구축된 공력 데이터베이스를 이용하여 외부장착물의 분리 궤적을 예측할 수 있다. 공력 계수의 계산에는 flow angle 방법을 적용하였으며 분리 궤적 계산에는 사출력과 구속 조건의 적용이 가능하도록 하였다. 개발한 프로그램을 이용하여 군용항공기의 분리 궤적을 계산하였으며 이를 CTS 시험결과와 비교하였다. Off-line 6-DOF simulation program for store separation analysis has been developed. The developed program enables to predict a trajectory of a store from the database which was constructed by wind tunnel testing or CFD analysis. The flow angle method was applied to the program for predicting aerodynamic coefficients from the database and the ejector forces and constraints were enabled to incorporate the equations of motion for computing the trajectory. Using the program, the trajectories were calculated and the results are compared with the CTS results.
곽인근(Einkeun Kwak),유일용(Ilyong Yoo),이승수(Seungsoo Lee),정석영(Suk Young Jung) 한국추진공학회 2009 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2009 No.5
Bleed 영역이 있는 흡입구 주위의 초음속 유동에 대한 수치 모사를 수행하였다. 이를 위하여 RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes) 방정식과 2-방정식 난류 모델 방정식을 기반으로 한 기존의 코드를 축대칭형으로 변환하고 bleed 경계 조건을 적용하였다. 본 논문에서는 개발한 코드를 검증하기 위해 범프(bump)와 경사충격파와 bleed 영역이 있는 평판 주위에서의 흐름에 대해 실험치 및 타 수치해석 결과와 비교하였다. 개발한 코드를 이용하여 bleed 장치가 장착된 축대칭 초음속 흡입구 주변의 유동에 대한 수치 모사를 수행하였다. Numerical simulations of flows in an axisymmetric supersonic inlet with bleed regions were performed. For the simulations, the existing code which solves the RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes) equations and 2-equation turbulence model equations was transformed to axisymmetric form and bleed boundary condition was applied to the code. In this paper, the modified code was validated by comparing the results against an experimental data and other computational results for flow on a bump and over an oblique shock with bleed region. Using the code, numerical simulations were performed for the flow in the inlet with multiple bleed regions.
박상일(Sang-Il Park),곽인근(Einkeun Kwak),이승수(Seungsoo Lee) 한국항공우주학회 2011 韓國航空宇宙學會誌 Vol.39 No.4
본 논문에서는 항공기의 항력 감소를 위해 페어링 형상을 설계하고 설계 형상에 대한 공력해석을 수행하였다. 페어링은 날개 끝과 날개-동체 접합부에 대해 적용되었다. 날개 끝 페어링의 경우 날개 천체에 대한 유동 해석을 수행하였고 날개-동체 페어링에 대해서는 전기체에 대한 해석을 수행하였다. Menter의 κ-ω SST 난류 모델이 적용된 3차원 RANS 코드를 이용하였으며 유동 해석을 실시하였다. 페어링의 형상과 유무에 따른 해석 결과를 비교하여 각각의 페어링 날개와 항공기의 항력에 미치는 영향을 확인하였다. In this study, fairing configurations for an aircraft are designed and the aerodynamic analyses of the fairings are performed to find the best choice for the aircraft. Fairings considered are wing-tip fairing and wing-body fairing. Wing alone analyses are done for the wing-tip faring selection, while wing-body-tail analyses are done for the wing-body fairing selection. A 3-D RANS solver with Menter's κ-ω SST turbulence model are used for the aerodynamic analyses. The effects on the drag of the aircraft are examined by comparing the analysis results with and without the farings.
양방향 유체 구조 연계 해석 기법을 이용한 날개 전개 해석
김종록(Jong Rok Kim),곽인근(Einkeun Kwak),강병덕(Byungduk Kang),나형진(Hyungjin Na),신승제(Seung Je Shin),방재원(Jaewon Bang) 한국전산유체공학회 2020 한국전산유체공학회지 Vol.25 No.1
Fluid-structure interaction analysis was performed to predict a time of wing deployment using eleatic force and centrifugal force. The Fluent for flow domain and ANSYS-Mechanical for structure domain were applied for fluid-structure interaction simulations. The loosely coupling method exchange force and displacement between two solvers each other at every coupling iteration. The structure alone analysis results showed that the wing’s elastic force, inertia and centrifugal force were well reflected. Fluid structure interaction analysis results showed that the shock wave generated at cavity in front of wings affected the wing deployment time. In addition, pressure field on each wing varied depending on the angle of attack, which caused each wing to have different deployment time.
공효준(Hyojoon Gong),곽인근(Einkeun Kwak),이승수(Seungsoo Lee),박재성(Jae Seong Park) 한국항공우주학회 2014 韓國航空宇宙學會誌 Vol.42 No.3
본 연구에서는 헬리콥터의 간섭유동장을 고려한 발사체의 궤적예측 프로그램을 개발하였다. 헬리콥터의 간섭유동장 해석에는 엑츄에이터 디스크 모델이 적용된 압축성 비점성해석자를 이용하였다. 발사체의 궤적 해석에는 6자유도 운동방정식과 대안적 형태의 수정된 질점 운동방정식을 사용하였다. 헬리콥터 주위 유동 해석은 ROBIN(ROtor Body INteraction) 모델을 이용하여 검증하였다. Sierra International 탄과 105mm 포탄의 궤적을 이용해 운동 해석 모듈을 검증하였다. 헬리콥터에서 발사된 발사체의 궤적 예측에는 Sierra International 탄과 HYDRA 70 로켓을 이용하였다. A program that predicts trajectories of projectiles influenced by the interference flow field of helicopters is developed. The interference flow field are computed using a compressible inviscid solver in conjunction with an actuator disc model. The trajectories are predicted using 6-DOF (Degree of Freedom) equations as well as an alternative form of modified point mass equations of motion. The method for the interference flow field prediction method are validated with ROBIN(ROtor Body INteraction) model. A Sierra international bullet and a 105mm projectile are used to validate the trajectory method. Trajectories of a Sierra International bullet and a HYDRA 70 rocket firing from a helicopter are predicted.
다양한 난류 모델을 이용한 천음속 항공기에서의 흐름 박리 예측
이남훈(Namhun Lee),곽인근(Einkeun Kwak),이승수(Seungsoo Lee) 한국전산유체공학회 2011 한국전산유체공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.5
In this study, numerical simulations of transonic aircraft configurations are performed with various turbulence models and the effect of turbulence models on flow separation are examined. A three-dimensional RANS code and three turbulence models are used for the study. The turbulence models incorporated to the code include Menter’s κ-ω model, Coakley’s q-ω, and Huang and Coakley’s κ-ε model. Using the code, numerical simulations of DLR-F6 configurations obtained from AIAA CFD Drag Prediction Workshop are conducted. Flow separations on the wing-body juncture and the wing lower surface near pylon are observed. and flow features of the regions are compared with experimental data and other numerical results.
3차원 저속 압축성 유동 해석을 위한 국소 예조건화 기법 적용 연구
유일용(Ilyong Yoo),진민석(Min-Suk Jin),곽인근(Einkeun Kwak),이승수(Seungsoo Lee) 한국항공우주학회 2008 韓國航空宇宙學會誌 Vol.36 No.10
압축성 유동장 해석을 위해 개발된 전산유체역학 프로그램의 응용범위를 확장하여 비압축성 유동장을 해석하고자 할 경우 해의 수렴성에 문제가 발생할 수 있다. 이러한 수렴성 저하 문제는 지배방정식의 수학적 특성에 기인하며 예조건화 방법을 이용하면 지배방정식의 큰 수정 없이 해결할 수 있다. 본 논문은 예조건화 기법을 적용한 압축성 유동해석 프로그램을 개발하여 수렴성의 문제없이 저속의 비압축성 유동장 해석의 적용에 관한 내용을 다루고 있다. 개발된 프로그램의 정확성과 수렴특성을 확인하기 위해 정상상태의 비점성 및 충류 그리고 난류 문제에 대하여 해석하였으며 이를 실험치와 비압축성 계산치와 비교하였다. Euler codes or Navier-Stokes codes for compressible flows suffer severe degradation in convergence as Mach number approaches zero. The convergence problem arose from the wide disparity in characteristic speeds can be solved using preconditioning methods without large modifications. In this paper, a preconditioned RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes) solver is developed for analysis of low Mach number flows. In order to validate the method, computational examples are chosen and the results are compared with the experimental data and the existing computed results showing a good accuracy and convergence characteristics for steady inviscid, laminar and turbulent flows at low Mach number.