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학술저널
저자정보
강민제 (Gyeongsang National University) 이혁진 (Gyeongsang National University) 조현승 (Gyeongsang National University) 명노신 (Gyeongsang National University) 이학진 (Gyeongsang National University)
저널정보
한국항공우주학회 한국항공우주학회지 한국항공우주학회지 제50권 제7호
발행연도
2022.7
수록면
445 - 454 (10page)
DOI
10.5139/JKSAS.2022.50.7.445

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2022

결빙 증식 최소화를 위한 다중 익형 형상 최적설계
강민제 ,  이혁진 ,  조현승 외 2명 한국항공우주학회지 2022.07 학술저널

2021

결빙 증식 최소화를 위한 다중 익형 형상 최적설계
강민제 ,  양진용 ,  명노신 외 1명 한국전산유체공학회 학술대회논문집 2021.11 학술대회자료

초록· 키워드

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항공기가 빙점 이하의 습도가 높은 구름대를 지날 때 액적이 항공기와 충돌하면 날개, 동체 등 항공기 구성품에 결빙이 발생한다. 특히 항공기의 날개에 결빙이 증식되면 공력 성능의 저하와 비행 안정성의 감소 등의 치명적인 안전 문제를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 항공기 날개에 적용되는 고양력 장치인 다중 익형의 결빙 증식량이 최소가 되도록 형상 최적설계를 수행하였다. 3차원 Reynolds-Averaged Navier-Stokes 지배 방정식을 이용하여 공력해석을 수행하였고, 다물리 전산해석을 통해 결빙의 형상 및 증식량을 예측하였다. 최적설계의 목적함수는 결빙 증식량 최소화로 설정하였고, 설계변수는 Slat과 Flap의 전개 각도와 위치를 정의하는 형상 변수 6개를 선정하였다. 설계 과정에서 목적함수의 평가는 크리깅 근사모델을 사용하여 대체하였고 유전자 알고리즘을 적용하여 최적 형상을 도출하였다. 최적화를 수행한 결과, Slat과 Flap에 최적의 전개 각도와 위치를 적용하였을 때 결빙 증식량이 약 8% 감소하였다.
#Multi-element Airfoil(다중 익형) #Airfoil Icing(익형 결빙) #Design Optimization(최적 설계) #Kriging Surrogate Model(크리깅 근사모델) #Computational Fluid Dynamics(전산유체역학)

목차

ABSTRACT
초록
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 수치해석 기법
Ⅲ. 전산해석 검증 및 최적설계 정의
Ⅳ. 최적설계 결과
Ⅴ. 결론
References

참고문헌 (26)

참고문헌 신청
Bragg, M. B., Broeren, A. P. and Blumenthal, L. A., “Iced-airfoil aerodynamics,” Progress in Aerospace Sciences, Vol. 41, No. 5, 2005, pp. 323~362. google schola Lynch, F. T. and Khodadoust, A., “Effects of ice accretions on aircraft aerodynamics,” Progress in Aerospace Sciences, Vol. 37, No. 8, 2001, pp. 669~767. google schola Raj, L. P., Yee, K. and Myong, R. S., “Sensitivity of ice accretion and aerodynamic performance degradation to critical physical and modeling parameters affecting airfoil icing,” Aerospace Science and Technology, Vol. 98, 2020. google schola De Souza, J. R. B., Lisboa, K. M., Allahyarzadeh, A. B., de Andrade, G. J. A., Loureiro, J. B. R., Naveira-Cotta, C. P., Silva Freire, A. P., Orlande, H. R. B., Silva, G. A. L. and Cotta, R. M., “Thermal analysis of anti-icing systems in aeronautical velocity sensors and structures,” Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, Vol. 38, No. 5, 2016, pp. 1489~1509. google schola Meier, O. and Scholz, D., A Handbook Method for the Estimation of Power Requirements for Electrical De-Icing Systems, Hamburg University of Applied Sciences, 2010. google schola

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