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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

태명식 (부산대학교, 부산대학교 대학원)

지도교수
오세종
발행연도
2019
저작권
부산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수17

표지
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이 논문의 연구 히스토리 (3)

2019

비정상 용출 및 중첩 패널 기법을 이용한 비행체의 피치 동안정 미계수 예측
태명식 ,  강선오 ,  오세종 외 1명 한국전산유체공학회지 2019.03 학술저널
용출 및 중첩 패널 기법을 이용한 비행체의 동안정 미계수 예측 연구
태명식 항공우주공학과 2019.01 학위논문

2018

시간전진 자유후류 패널 기법을 이용한 동안정 미계수 예측
태명식 ,  강선오 ,  오세종 외 1명 한국전산유체공학회 학술대회논문집 2018.05 학술대회자료

초록· 키워드

오류제보하기
비행체의 안정성을 평가하기 위해 동적 풍동시험과 수치해석을 이용한 동안정 미계수를 예측하는 연구가 진행되고 있다. 하지만 풍동시험과 수치해석은 많은 자원 소모 때문에 다양한 운용조건의 동안정 미계수를 예측하기에는 문제가 있다. 용출 및 중첩 패널 기법은 동적 운동에 대한 효율적인 해석이 가능한 기법이다. 본 연구에서는 효율적인 수치해석 기법인 비정상 용출 및 중첩 패널 기법을 이용한 비행체의 동안정 미계수에 대한 연구를 수행하였다. 먼저 비정상 용출 및 중첩 패널코드를 개발하고, 개발된 코드의 검증을 위해 피칭 운동하는 3차원 사각 날개를 해석하여 풍동시험 및 Fluent Euler 해석과 비교 검증을 수행하였다. 또한, 후류-물체 간의 상호간섭에 대한 검증을 위해 날개 뒤에 구가 있는 형상을 Fluent Euler 해석과 비교하였다.
검증된 해석자를 통해 조종면이 동안정 미계수에 미치는 영향을 분석하기 위해서 플랩이 장착된 사각 날개를 해석하였다. 플랩이 장착된 사각 날개의 피칭 진동 운동 해석을 통해 플랩 각도의 증가함에 따라 수직력의 경우 플랩에 의해 피치각과의 위상차와 공력계수 진폭이 함께 증가하여 동안정 미계수가 증가하고, 피칭 모멘트의 경우 플랩에 의해 공력계수 진폭이 증가하지만 피칭 모멘트 기준점과 플랩의 거리가 가까워지면서 피치각과의 위상차가 감소하여 동안정 미계수의 절댓값이 감소하는 것을 확인하였다. 추가로 비행체의 수직력/피칭 모멘트 동안정 미계수를 예측하고 분석하였다. 본 논문에서는 동안정 미계수에 대한 연구가 이루어졌던 DLR-F12와 SDM(standard dynamic model)에 대하여 해석을 수행하였다. DLR-F12 형상에 대한 해석을 수행하여 다른 해석자와의 결과 비교를 통해 본 연구의 예측기법의 효율성과 실용성을 확인하였다. SDM(standard dynamic model) 형상에 대하여 정적 해석을 수행하고 평균 받음각, 피치각 진폭, 환산진동수와 마하수의 동안정 미계수에 대한 영향을 분석하였다. 피치각 진폭과 환산진동수의 변화에도 유사한 동안정 미계수를 도출하였지만, 평균 받음각과 마하수가 증가하면 동안정 미계수의 절댓값이 증가하는 것을 확인하였다. 평균 받음각이 증가하면 날개 끝단 와류의 증가로 피치각과의 위상차가 증가하여 동안정 미계수의 절댓값이 증가하고, 마하수가 증가함에 따라 공력계수 진폭이 증가하여 동안정 미계수의 절댓값이 증가한다는 것을 확인하였다.
#용출 및 중첩 패널 기법 #동안정 미계수 #비행체 #피칭 진동 #DLR-F12

목차

목차 i
List of Figures iii
List of Tables v
Nomenclature vi
요약 viii
1. 서론 1
1.1 연구배경 1
1.2 연구내용 2
2. 해석자 기법 3
2.1 수치해석 기법 3
2.1.1 지배방정식 3
2.1.2 시간전진 자유후류 모델 6
2.1.3 압축성 보정, 코어 모델 10
2.2 동안정 미계수 11
3. 해석 코드 검증 13
3.1 피칭 진동 운동 검증 13
3.1.1 해석 형상 및 해석조건 13
3.1.2 피칭 진동 운동 해석 결과 14
3.1.3 동안정 미계수 예측 16
3.2 후류-물체 간의 상호간섭 검증 16
4. 해석 결과 및 검토 18
4.1 조종면 변위에 따른 동안정 미계수 연구 18
4.1.1 해석 형상 및 해석조건 18
4.1.2 정적 해석 20
4.1.3 동안정 미계수 연구 22
4.2 DLR-F12의 동안정 미계수 연구 23
4.2.1 DLR-F12 형상 및 해석조건 23
4.2.2 SDPM의 동안정 미계수 정확도 및 계산 효율성 비교 25
4.3 Standard Dynamic Model(SDM)의 동안정 미계수 연구 27
4.3.1 SDM 형상 및 해석조건 27
4.3.2 정적 해석 결과 28
4.3.3 피칭 진동 해석 결과 30
4.3.4 동안정 미계수 31
4.3.4.1 평균 받음각에 따른 동안정 미계수 31
4.3.4.2 피치각 진폭에 따른 동안정 미계수 33
4.3.4.3 환산진동수에 따른 동안정 미계수 35
4.3.4.4 마하수에 따른 동안정 미계수 37
5. 요약 및 결론 40
참고문헌 42
부록 A. 44
Abstract 48

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