CFD를 이용한 L-형 Pitot Probe의 공력 해석 및 설계 :

송영원

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자료유형: 학위논문

저자정보: 송영원 (인하대학교, 인하대학교 대학원)

지도교수: 이승수

발행연도: 2019

저작권: 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수9

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2019

대기측정장치 L-형 Pitot Probe 공력 해석

송영원 , 이승수 , 안계현 외 1명 한국전산유체공학회지 2019.03 학술저널

CFD를 이용한 L-형 Pitot Probe의 공력 해석 및 설계

송영원 항공우주공학과 2019.01 학위논문

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초 록

본 연구에서는 전산유체해석(CFD)을 이용하여 대기측정장치인 L-형 pitot probe의 공력 해석 및 설계를 위하여 주위에 발생하는 유동 특성을 분석하였고, 다양한 속도, 받음각, 옆미끄럼각 조건에서 해석을 수행하였다. 해석 결과를 비교함으로써 L-형 pitot probe의 주요 설계 변수 중 하나인 최적의 정압 측정구와 받음각 측정구 위치 선정에 도움이 될 수 있는 지표를 제시하였다. 더 나아가, 경계층의 두께에 대한 해석을 수행함으로써 경계층 효과 및 목길이의 영향을 파악하였고, 목길이 선정에 대한 지표를 제시하였다.

#전산유체해석(CFD) #Pitot Probe #Pitot Tube

목 차
1. 서 론 1
2. 수치해석 기법 2
2.1 유동 지배방정식 2
2.2 난류모델 방정식 4
2.2.1 S-A 난류모델 방정식 4
2.3 수치해석기법 5
2.3.1 공간 이산화 기법 5
2.3.2 Roe의 근사 리만해 6
2.3.3 시간적분기법 10
2.3.4 경계조건 12
3. 형상 및 격자 13
3.1 형상 분석 13
3.2 해석 격자 14
3.3 격자의존성 검사 15
4. 해석 결과 17
4.1 Pitot probe의 유동특성 분석 17
4.2 속도에 대한 해석 18
4.3 옆미끄럼각에 대한 해석 21
4.4 받음각에 대한 해석 25
4.5 측정구 위치 선정 27
4.6 경계층 영향 및 목길이에 대한 해석 27
5. 결 론 30
6. 참고문헌 31
그림 목차
그림 1 Pitot porbe 형상 13
그림 2 Pitot probe의 해석 형상 정면도(좌), 측면도(우) 13
그림 3 전체 topology 및 porbe 표면격자 14
그림 4 해석 경계조건 14
그림 5 해석에 사용된 격자 Coarse(좌), Medium(중), Fine(우) 15
그림 6 격자밀집도에 따른 해석 결과 16
그림 7 Cp contour (Mach 0.6(좌), 0.9(중), 1.2(우)) 17
그림 8 Mach contour 0.6(좌), 0.9(중), 1.2(우) 17
그림 9 Comparison section 18
그림 10 속도에 따른 해석(Mach 0.4 ~ 0.8), Z=0단면 19
그림 11 속도에 따른 해석(Mach 0.9~ 1.4) Z=0단면 19
그림 12 속도에 따른 해석(Mach 0.4 ~ 0.8), Y=0단면 20
그림 13 속도에 따른 해석(Mach 0.9 ~ 1.4) Y=0단면 20
그림 14 옆미끄럼각에 따른 해석, Mach 0.6, Z=0 22
그림 15 옆미끄럼각에 따른 해석, Mach 0.6, Y=0 22
그림 16 옆미끄럼각에 따른 해석, Mach 0.9, Z=0 23
그림 17 옆미끄럼각에 따른 해석, Mach 0.9, Y=0 23
그림 18 옆미끄럼각에 따른 해석, Mach 1.2, Z=0 24
그림 19 옆미끄럼각에 따른 해석, Mach 1.2, Y=0 24
그림 20 해석 격자 및 경계 조건, 받음각 10deg 25
그림 21 받음각에 따른 해석, Mach 0.6, Z=0 26
그림 22 받음각에 따른 해석, Mach 0.6, Y=0 26
그림 23 경계층 해석 주요 변수 27
그림 24 에 따른 전압 측정구 표면압력 28
그림 25 에 따른 전압 측정구 표면압력 29
표 목차
표 1 해석에 사용된 격자 수 15
표 2 격자의존성 검사 해석조건 16

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