3차원 날개의 공력 특성과 윙렛 효과 (비행체전산설계)
- 최초 등록일
- 2022.04.30
- 최종 저작일
- 2021.12
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소개글
"3차원 날개의 공력 특성과 윙렛 효과 (비행체전산설계)"에 대한 내용입니다.
목차
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 이론적 배경
ⅰ. 유도 항력
ⅱ. 가로세로비(AR)와 테이퍼비의 3차원 효과에 대한 영향
ⅲ. OpenVSP
Ⅲ. 해석 과정
ⅰ. 모델 설정
ⅱ. 해석 설정
Ⅳ. 해석 결과 및 분석
ⅰ. 3차원 효과
ⅱ. 윙렛 효과
ⅲ. 점성 효과
Ⅴ. 결론
Ⅵ. 참고 문헌
본문내용
Ⅰ. Introduction
3차원 날개는 2차원 날개와는 다른 특성을 지닌다. 결론부터 말하자면 3차원 효과는 2차원 효과에 비해 덜 좋은 공력 특성을게 된다. NACA 4415에 대해 XFLR5, VSPAERO으로 공력 해석을 하여 그러한 특성을 확인해 보고자 한다. 그 후 해석 결과를 서로 비교할 것이며 2차원과 3차원의 이론적인 관계식과 맞는지 확인할 것이다.
두번째로 3차원 효과 중 하나인 유도 항력을 감소시키기 위한 윙렛에 대해 조사하기 위해 윙렛이 없을 때와 있을 때의 공력 특성을 비교 분석할 것이다. 마찬가지로 XFLR5, VSPAERO를 이용해 해석하고 실험의 값을 비교할 것이다.
Ⅱ. 이론적 배경
ⅰ. 유도 항력
실제 날개의 형태인 3차원 날개는 날개 끝단(wingtip)에서 압력 불균형으로 인해 유동이 아래에서 위로 말려 올라가는 소용돌이가 발생한다. 반면 2차원 날개에서는 스팬 방향의 길이가 무한히 길기 때문에 이 현상이 나타나지 않는다. 이 소용돌이는 후류로 이어지고 결과적으로 비행 방향의 유동을 아래로 휘게 한다. 이 아랫 방향 성분을 내리씻음(downwash)라 하며 받음각이 줄어들게 된다. 즉 실제 받음각은 내리씻음의 각..
<중 략>
ⅲ. OpenVSP
OpenVSP는 NASA에서 개발한 항공기 설계 및 해석 전용 공개 소프트웨어이다. CATIA 등 종래의 항공기 형상 모델링 과정 없이 간편하게 항공기를 rough하게 설계할 수 있다. 날개와 동체뿐만 아니라 disk, prop 등도 기본 세팅으로 포함되어 있어 항공기 초기 형상 모델링 과정에서 제법 구체적인 항공기 표현이 가능하다. 또한 내장되어 있는 VSPAERO를 이용하여 비점성 VLM법, Panel법을 통한 공력 해석을 제공한다.
참고 자료
John.D.Anderson, "Fundamentals of Aerodynamics 6th Edition"(McGrawHill Education), 2017
OpenVSP Ground School, https://vspu.larc.nasa.gov/training-content/chapter-1-vspfundamentals/
Altab Hossain, “Ataur Rahman, Drag Analysis of an Aircraft Wing Model with and without Bird Feather like Winglet”, World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Aerospace and Mechanical Engineering, 2011
Kim YangKyun, Kim SungCho, “ANALYSIS FOR AERODYNAMICS OF THE SIMPLIFIED MODEL OF A COMMERCIAL AIRPLANE CRUISING AT TRANSONIC SPEED”, Journal of Engineering Science and Technology, 2010
윤선주, “항공역학(성안당)”, 2014