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Kline-Fogleman Airfoil과 이를 적용한 날개의 저 레이놀즈수 공력특성 연구
노나현,이관중,Roh, Nahyeon,Yee, Kwanjung 대한기계학회 2014 대한기계학회 논문집. Transactions of the KSME. C, 산업기술과 혁신 Vol.2 No.1
본 연구에서는 저 레이놀즈수에서의 Kline-Fogleman 익형과 이를 적용한 날개의 공력특성을 분석하였다. 레이놀즈수 $2.4{\times}10^5$ 이하 영역에서 양항비가 향상됨을 확인하였으며, 특히 레이놀즈수 $1{\times}10^4$에서 양항비가 26% 향상되었다. 양항비 측면에서 Kline-Fogleman 익형이 날개 중앙에 위치하는 것이 가장 유리하며, 전체 날개에 대한 Kline-Fogleman 익형의 면적이 80%일 때 양항비가 20% 증가함을 확인하였다. 이 때 항속시간은 12% 향상되었다. 또한 날개의 구조적 안정성과 양항비 향상률을 고려하였을 때 Kline-Fogleman 익형의 면적을 50%에서 80%사이로 설계하는 것이 유리할 것으로 판단된다. In this study, analyzed the aerodynamic characteristics of Kline-Fogleman airfoils and wings with those more efficiency at low Reynolds number. It was found that lift to drag ratio is enhanced in the range of Reynolds number below $2.4{\times}10^5$, especially, can be improved up to 26% at Reynolds number is $1{\times}10^4$. It was confirmed that the most advantage case in terms of lift-to-drag ratio is Middle case and lift-to-drag ratio is improved to 20% at 80% of the wing area is Kline-Folgeman airfoil. At this time, endurance time increase to 12%. Also taking the structural stability of the wing and lift-to-drag improvement into account, designed to be from 50% to 80% the size of the Kline-Fogleman Airfoil would be advantageous.
Kline-Fogleman Airfoil과 이를 적용한 날개의 저 레이놀즈수 공력특성 연구
노나현(Nahyeon Roh),이관중(Kwanjung Yee) 대한기계학회 2013 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2013 No.12
Recently the aircraft is become smaller, interest in research on airfoils suitable for the low Reynolds number has become increasing. In this study, analyzed the aerodynamic characteristics of Kline-Fogleman airfoils and wings with those moer efficiency at low Reynolds number. It was found that lift to drag ratio is enhanced in the range of Reynolds number below 2.4 × 10<SUP>5</SUP>, especially, can be improved up to 26% at Reynolds number is 1 × 10<SUP>4</SUP>. It was confirmed that the most advantage case in terms of lift-to-drag ratio is Middle case and lift-to-drag ratio is improved to 20% at 80% of the wing area is Kline-Folgeman airfoil. At this time, endurance time increase to 12%. Also taking the structural stability of the wing and lift-to-drag improvement into account, designed to be from 50% to 80% the size of the Kline-Fogleman Airfoil would be advantageous.
Kline-Fogleman Airfoil의 저 레이놀즈수 공력특성 연구
노나현(Nahyeon Roh),손찬규(Chankyu Son),이관중(Kwanjung Yee) 한국항공우주학회 2014 韓國航空宇宙學會誌 Vol.42 No.2
본 연구에서는 원격 조종 소형 비행기에서 주로 사용되고 있는 Kline-Fogleman 익형의 저 레이놀즈수 공력 특성을 분석하는 연구를 수행하였다. NACA4415와 이를 기반으로 한 Kline-Fogleman 익형의 공력특성을 비교하였다. 본 연구는 ANSYS Fluent를 활용하였으며, 유동은 비압축성으로 가정하고, 난류모델 k-w SST를 사용하였다. 이를 통하여 Kline-Fogleman 익형의 공기역학적 원리를 규명하였으며 계산된 레이놀즈수 3 × 10³~ 3 ×10? 범위에서 Kline-Fogleman 익형이 NACA4415에 비해 양력계수가 향상됨을 확인하였다. 특히 레이놀즈수 2.4×10?, 이하의 영역에서는 Kline-Fogleman 익형의 양항비가 NACA4415에 비해 26%까지 향상되었다. In this study, aerodynamic charicteristics of Kline-Fogleman airfoils are numerically investigatied which has been widely used in remote control aircraft operating at low Reynolds numbers. The comparison of aerodynamic characteristics was conducted between NACA4415 and Kline-Fogleman airfoil based on NACA4415. ANSYS Fluent was employed with the incompressible assumption and k-w SST turbulence model. It was found that lift coefficient was significantly enhanced in the range of Reynolds number from 3 × 10³to 3 ×10? . Especially in the region of Reynolds number below 2.4×10?, the lift-to-drag-ratio was improved by 26% using the Kline-Folgeman airfoil compared with NACA4415 airfoil.
노나현(Nahyeon Roh),오세종(Sejong Oh),박동훈(Donghun Park) 한국항공우주학회 2018 韓國航空宇宙學會誌 Vol.46 No.2
차세대 회전익기 개발에서 고속화는 중요한 과제이며, 선행 연구들을 통해 덕트 팬을 가지는 비행체는 고속화 실현 가능성이 높은 형상으로 평가된다. 본 연구에서는 다중 덕트팬 비행체의 전진 비행시의 유동 특성 및 공력 성능 분석을 위한 전산해석을 수행하였다. 전방 팬의 공력 성능은 자유류 유동과 팬 유입류에 의해 결정되는 반면, 후방 팬의 성능은 전방 팬에서 발생한 유동에 지배적인 영향을 받음을 확인하였다. 전진 속도가 증가하며 전방 팬 입구에서의 유동 박리는 후방 팬보다 먼저 발생하며, 덕트 입구 박리는 팬 추력의 증가를 유도한다. 두 덕트 팬 간의 상호 작용으로 인해 후방 팬에는 상대적으로 정렬된 유동이 유입되므로 박리 이전까지 추력이 꾸준히 감소하고, 전/후방 팬의 추력의 급격한 변화는 동시에 발생한다. 전진 속도에 따라 전체 비행체의 수직력은 감소하였다. 이는 팬 후류에 의한 동체 아랫면 압력 저하가 주요 원인으로 분석되었다. Increasing cruise speed is an important issue for the development of the next generation rotorcraft. Among several concepts proposed by previous research, the rotorcraft with ducted fan demonstrates its possibility of high-speed flight. In this study, numerical simulations are conducted to investigate the aerodynamic and flow characteristics of multi-ducted fan in forward flight. The aerodynamic efficiency around front ducted fan is determined by interaction between free-stream velocity and the induced velocity. While flow characteristics of rear ducted fan are dominantly influenced by the front ducted fan. Separation in the front ducted fan occurs faster than that of rear ducted fan, and the separation at duct inlet induces an increase of fan thrust. As a result of interaction effect between each ducted fan, relatively aligned inflow enters to the rear ducted fan. Therefore, thrust of the rear fan is decreased steadily before separation, and sudden changes of thrust in fans occur simultaneously. Due to the pressure decrease on lower surface, the normal force of rotorcraft is reduced with forward speed.
노나현(Nahyeon Roh),김아람(Aram Kim),박민지(Minji Park),박민혜(Minhye Park),전예진(Yejin Jeon),김가은(Kaeun Kim),백유진(Yujin Baek),오은미(Eunmi Oh),오세종(Sejong Oh) 대한기계학회 2014 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2014 No.11
In this study, numerical study is conducted to suggest wing which reduce the vortex strength generated by the leading aircraft. The wing with 3 holes is suggested, which is named as Raon-hajae. Computational grid is created by using pointwise. ANSYS Fluent is employed with the incompressible assumption and RSM turbulence model. As a result of this study, it is confirmed that decrement of lift coefficient is 2.1% and increment of drag coefficient is 11.8%. Nevertheless penalty of aerodynamic performance, reduction of vortex strength is confirmed up to 63%.