플러시 압력공을 사용한 대기자료 측정장치의 교정 및 비행시험 결과

이창호(Chang-Ho Lee),박영민(Young-Min Park),장병희(Byeong-Hee Chang),이융교(Yung-Gyo Lee) 한국항공우주학회 2017 韓國航空宇宙學會誌 Vol.45 No.7

비행속력 및 받음각과 옆미끄럼각을 측정할 수 있는 플러시 대기자료측정장치를 소형의 무인항공기를 대상으로 설계/제작하였다. 동체 노즈콘 표면에 4개 압력 측정점과 5개 압력 측정점의 2가지 타입으로 플러시 압력공들을 만들었다. 플러시 압력공의 교정 압력 데이터는 전기체를 전산유체해석 코드로 계산하여 구축하였다. 교정압력 데이터로부터 받음각, 옆미끄럼각, 전압계수, 정압계수는 4차 다항식으로 표현하고, 최소자승법으로 교정계수 행렬을 구하였다. 비행시험 결과 4개 플러시 압력공 및 5개 플러시 압력공을 이용하여 예측된 비행속력, 받음각과 옆미끄럼각은 비교를 위해 장착한 5-압력공 프로브로 예측된 것과 잘 일치하였으며, 특히 4개의 압력공으로 5개 압력공과 거의 동일한 결과를 얻을 수 있었다. A flush air data sensing system, which can predict flight speed, angle of attack, and angle of sideslip of the aircraft is designed and manufactured for a small UAV. Two kinds of flush pressure ports, four ports and five ports, are tapped at the same section of fuselage nose-cone. Calibration pressure data at flush ports are obtained through computations for the total aircraft by using Fluent code. Angle of attack, angle of sideslip, total pressure, and static pressure are represented with 4th-order polynomial function and calibration coefficient matrix is obtained using least square method with calibration pressure data. Flight test showed that flight speed, angle of attack, and sideslip angle predicted by four flush ports and five flush ports compared well with those by five-hole probe installed for data comparison. Especially four flush ports revealed nearly same results as those by five flush ports.

통계적 접근을 통한 하천 횡단구조물 하부의 압력 변동성 및 수면 변위 특성 분석

유형주(Yoo Hyungju),이승오(Lee Seoungoh),박문형(Park Moonhyung) 한국방재학회 2018 한국방재학회논문집 Vol.18 No.6

돌발성 강우 등 기후변화로 인하여 보 하류 구조물의 안정성에 많은 문제가 발생하고 있다. 보 안정성에 영향을 끼치는 다양한 요인 중 도수로 인한 압력변동성도 주요 원인이 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 보 상ㆍ하류 수심 비를 이용하여 다양한 흐름조건에서 도수로 인한 압력변동성 및 수면변위를 수리실험을 통하여 분석하였다. 이상치 제거 등 측정 자료의 신뢰성을 높인 후, 선행 연구를 통하여 도수 특성을 검토하였다. 상ㆍ하류 수심 비 및 Froude 수가 증가함에 따라 최대, 최소 압력의 크기가 증가하는 것을 확인하였고, 최대ㆍ최소 압력의 발생 위치는 일정 Froude 수 이상에서 각각 도수길이의 30%, 20% 지점에서 발생하였다. 또한, 상관분석을 통하여 압력 변동성과 수면 변동성이 강한 양의 관계를 갖는 것을 확인하였다. 향후 다양한 도수 발생 조건에서 압력 변동성과 수면변동성의 정량적인 관계를 도출해 낸다면, 보 하류 구조물 설계인자 도출에 기여할 수 있을 것으로 판단된다. Abnormal climate change poses serious risks to the stability of river-crossing structures; these risks include piping, local bed scour and pressure fluctuation caused by hydraulic jumps. In this study, pressure fluctuation and free surface displacement were investigated by hydraulic experiments under various water depth ratios between the upstream and downstream sections of a weir. After removing outlier data by applying a statistical approach based on the confidence interval concept, the characteristics of a hydraulic jump were calculated from experimental results and compared to the results of previous studies. It was found that the maximum and minimum pressures increased with the water depth ratio and Froude number. In addition, above a certain Froude number, the maximum and minimum pressures occurred at 30% and 20% of the length of the hydraulic jump, respectively. The correlation analysis also indicated a strong positive relationship between the pressure fluctuation and the free surface fluctuation. Further quantification of this relationship under various hydraulic jump conditions would be useful for the design of the apron and bed protection.

고갈저류층 시추공 안정성 분석과 시추전략

권순일,윤민녕,이재석 한국자원공학회 2019 한국자원공학회지 Vol.56 No.3

A decrease in reservoir pressure leads to change in the in-situ stress acting on the reservoir over the lifetime of the field as oil and gas are being produced. Drilling infill wells in the depleted reservoir may experience a narrow mud weight window due to presence of cap rock, stacked reservoir, and difference in production rate within the reservoir. Wellbore stability issues such as differential sticking, lost circulation, and formation damage that were not expected while drilling the initial production field could occur more frequently while drilling in depleted reservoir, which may contribute to increased drilling time and cost. Wellbore stability analysis and appropriate drilling strategies are required to overcome these drilling risks associated with depleted reservoirs for successful drilling operations. This paper describes the theoretical background of wellbore stability, drilling strategies, and case histories, i.e., managed pressure drilling and wellbore strengthening techniques, to drill through depleted reservoirs successfully. 석유생산 과정에서 저류층 공극압 감소는 현지응력 변화를 일으킨다. 고갈저류층의 추가시추는 저류층의 덮개암, 다층 저류층 구조 및 저류층 내의 생산성 차이로 인해 허용이수밀도범위가 좁다. 그 결과 초기 저류층 시추에 서 발견되지 않았던 압력차고착, 이수손실 및 저류층 손상 등의 시추공 안정성 문제가 발생할 수 있으며 이를 해결하기 위한 추가 작업 및 시추비용이 증가될 수 있다. 이러한 고갈저류층의 시추문제를 극복하고 성공적인 시추작업을 위해 서는 시추공 안정성 분석과 그에 따른 효과적 시추전략이 필요하다. 이 연구에서는 석유생산에 따른 시추공 안정성 평가를 위한 이론적 배경을 살펴보았다. 그리고 압력제어 시추법과 시추공 응력보강 등 고갈저류층 시추를 위한 시추 전략과 적용사례를 정리하였다.

흡입구 유입 유량에 따른 압력 측정 오차에 관한 연구

정석영,이진규 한국항공우주학회 2011 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2011 No.4

공기흡입구 카울 표면에 설치된 압력공을 이용하여 전압을 측정하는 기법을 연구하였으며 공기흡입구 유입 유량의 변화에 따라 발생하는 전압 측정의 오차를 측정하고 오차 모델을 구성하였다. 전압 측정용 압력공은 공력적으로 불리한 공기흡입구 카울에 설치되어 공기흡입구 유동에 많은 영향을 받는다. 전압측정의 위치는 수치 해석을 통하여 선정되었으며 받음각에 따라 변함없이 전압이 생성되는 지점을 선택하였다. 풍동 시험을 통하여 전압 오차는 일정 범위의 유량을 벗어나 크거나 작은 경우 발생하는 것으로 측정되었다. 전압 오차는 공기흡입구 유입 유량의 변화에 따라 카울을 따라 이동하는 정체점의 위치에 따라 결정된다고 추정된다. 전압 오차의 보정을 위한 후속 연구를 위하여 풍동 시험 결과를 기반으로 전압 오차 모델을 구성하였으며 유입 유량과 받음각 변화에 따른 전압 오차를 구현하도록 계수를 선택하였다. A technique of pressure measurement was investigated with a pressure hole installed on the cowl of air inlet for total pressure measurement. Determination of pressure hole location was based on numerical analysis results. Wind tunnel test showed that pressure was affected greatly by inlet flow and angle of attack and mach number had little effect on pressure accuracy. Movement of the stagnation point of inlet flow allegedly causes pressure error in low and high inlet flow rate and accurate measurement can be expected only in some range of inlet flow rate where stagnation point of the inlet flow stays on pressure hole. For the purpose of correction, pressure error model and coefficients were selected to match with wind tunnel test results for the variations of inlet flow rate and angle of attack.

슈팅 성공률 개선을 위한 스마트 농구공 설계 연구

이형주,김수현 한국융합학회 2021 한국융합학회논문지 Vol.12 No.6

이 연구는 현대농구의 빠른 템포와 공격적인 흐름에 맞추어 보다 정확한 득점방법을 연구하고자 디지털압력센서 를 탑재한 스마트 농구공을 설계, 개발하는데 목적이 있다. 농구는 드리블, 패스, 슈팅 등의 복합적 결합으로 구성된 스포츠종목으로 지구상의 모든 스포츠에서 가장 많은 득점이 이루어지는 경기방식을 가지고 있다. 특히 경기의 승패를 좌우하는 슈팅은 득점과 가장 직접적으로 연결되는 기술이다. 이 연구는 슈팅 시 공의 투사각을 측정할 수 있는 스마트 농구공을 설계함으로써 농구경기 현장에서 슈팅 성공률을 향상시키는데 유용한 보조기구를 제시하였다. 스마트 농구공 은 일정한 포물선의 각도를 유지하여 슈팅의 정확성을 높이는 훈련이 가능하며, 선수의 경기력 향상을 기대할 수 있다. The purpose of this to study a more accurate scoring method in accordance with the change in the game due to the fast-break and external shots of modern basketball. We will make to design and develop a smart basketball device with a digital pressure sensor. The basketball is a sport that combines complex techniques such as dribbling, passing, and shooting, and the game wins or loses with the most goals in all sports on the planet. In particular, shooting, which determines the win or loss of a game, is the technique that is most directly linked to the score, so the angle of projection is important to make a more accurate shooting. The purpose of this to develop an assistive device in order for the player to have a certain shooting rhythm by measuring the throw angle through a sensor that can measure the throw angle of the ball during shooting. This smart basketball device, it is possible to increase the accuracy of shooting through a certain throw angle at the basketball game field or during shooting practice, and accordingly, the performance can be expected to improve.

아음속 및 초음속 유동의 플러시 대기자료 측정장치 연구

이창호(Chang-Ho Lee) 한국항공우주학회 2019 韓國航空宇宙學會誌 Vol.47 No.12

플러시 대기자료 측정장치는 비행체 표면에서 측정되는 압력 데이터를 이용하여 대기자료를 예측한다. FADS는 돌출된 프로브가 없으므로 고성능 항공기, 스텔스 비행체 및 극초음속 비행체에 적합하다. 본 논문에서는 구-원추 형상을 갖는 비행체에 대해서 아음속부터 초음속 비행까지 대기자료를 예측할 수 있는 FADS의 교정 절차와 계산 알고리즘을 제시한다. 표면 압력 데이터 측정을 위해 노즈부 표면에 5개 플러시 압력공들을 마련하였다. 유동각 예측과 압력 관련 변수의 예측을 분리하는 개념이며, 아음속 유동의 포텐셜 유동해와 극초음속 유동의 수정 뉴톤식을 결합한 압력모델을 사용한다. 교정 압력 데이터는 Euler 방정식을 푸는 전산유체역학 코드를 만들어서 마흐수 0.5 ~ 3.0의 범위에서 구축하였다. 비행 마흐 수 0.6~3.0, 받음각과 옆미끄럼각은 각각 –10° ~ +10°의 범위에서 여러 비행조건에 대해서 테스트를 수행하였다. 예측된 대기자료는 받음각, 옆미끄럼각, 마흐수, 자유류 정압이며 참고 데이터와 비교하여 정확도를 분석하였다. Flush Air Data Sensing system (FADS) estimates air data states using pressure data measured at the surface of flight vehicles. The FADS system does not require intrusive probes, so it is suitable for high performance aircrafts, stealth vehicles, and hypersonic flight vehicles. In this study, calibration procedures and solution algorithms of the FADS for a sphere-cone shape vehicle are presented for the prediction of air data from subsonic to supersonic flights. Five flush pressure ports are arranged on the surface of nose section in order to measure surface pressure data. The algorithm selects the concept of separation for the prediction of flow angles and the prediction of pressure related variables, and it uses the pressure model which combines the potential flow solution for a subsonic flow with the modified Newtonian flow theory for a hypersonic flow. The CFD code which solves Euler equations is developed and used for the construction of calibration pressure data in the Mach number range of 0.5~3.0. Tests are conducted with various flight conditions for flight Mach numbers in the range of 0.6~3.0 and flow angles in the range of –10°~+10°. Air data such as angle of attack, angle of sideslip, Mach number, and freestream static pressure are predicted and their accuracies are analyzed by comparing predicted data with reference data.

5공프로브의 전 각도 범위 압력계수 지도와 새로운 보정계수

김진권,강신형,Kim, Jin-Gwon,Gang, Sin-Hyeong 대한기계학회 1997 大韓機械學會論文集B Vol.21 No.11

Pressures of a five-hole probe were measured for a full range of yaw and pitch angles and complete pressure coefficient maps were obtained. Based on these maps, various features of five-hole probe pressures were revealed and new five-hole probe calibration coefficients were devised. The new calibration coefficients show non-diverging characteristics for any flow direction and one-to-one correspondence for a wide range of flow angles. These calibration coefficients expand the valid flow angle range of five-hole probe calibration by .+-.10 degrees and complement a critical defect of five-hole probe zone-division calibration method which has not been known yet. Moreover new non-diverging calibration coefficients have advantages in nulling methods, too.

복잡한 유동장에서도 신뢰성 있는 5공프로브 널링기법의 개발

김진권,강신형,Kim, Jin-Gwon,Gang, Sin-Hyeong 대한기계학회 1997 大韓機械學會論文集B Vol.21 No.11

Since a non-nulling method of five-hole probes is valid only when the flow angle is within the calibrated angle range, it can not be used in a complex flow field. Full angle range pressure coefficient maps show that widely used nulling methods do not guarantee correct alignment of the probe with the flow direction in the unknown complex flow field. Zone decision method and features of zone map were studied by investigating the full angle range pressure coefficient maps. A reliable and efficient new nulling algorithm using zone decision by pressure ordering is proposed and verified. Since the zone decision method by pressure ordering can decide whether the flow is within the calibration angle range or not, it is useful in wide angle nonnulling methods, too.

지반열진공챔버를 이용한 압력에 따른 열전도도 측정 시스템 구축

진현우(Jin, Hyunwoo),이장근(Lee, Jangguen),유병현(Ryu, Byung Hyun),신휴성(Shin, Hyu-Soung),정태일(Chung, Taeil) 대한토목학회 2021 대한토목학회 학술대회 Vol.2021 No.10

7공 압력프로브의 교정 및 개발

양재훈 ( Jae Hun Yang ),장조원 ( Jo Won Chang ) 한국항공운항학회 2006 한국항공운항학회지 Vol.14 No.1