압축성 유치역학 팀 프로젝트 A+ 과제 제출본

소개글

경상대학교 항공우주시스템공학과 압축성 유체역학팀 프로젝트 자료입니다.
주제는 '보잉 757 에어포일의 유동해석을 통한 공력특성 분석과 개선된 에어포일 설계' 입니다.천음속 에어포일(transonic airfoil)인 보잉 757 에어포일(Boeing 757 Airfoil)의 CFD해석수행 후 공력특성을 분석하고 장점만 살려 개선된 에어포일을 설계한 프로젝트입니다.
참고하시고 A+받으세요.

목차

1. 서론
1.1 개요
1.2 목적
1.3 선정배경
1.4 배경이론

2. 해석
2.1 해석조건
2.2 격자생성
2.3 해석결과

3. 분석
3.1 결과분석1
3.2 결과분석2
3.3 결론

4. 참고자료
4.1 참고문헌
4.2 참고사이트

본문내용

1. 서 론
1.1 개요
천음속(Transonic) 영역에서의 비행은 아음속(Subsonic) 영역과는 다르게 에어포일 주위에 충격파(Shockwave)가 형성되고 이에 따라 복잡한 유동 현상이 나타난다. 본 프로젝트는 천음속 영역의 비행에 맞게 설계된 초임계 에어포일(Aitfoil)과 동일한 조건에서 비행하는 일반 에어포일을 몇 가지 선정하여 주위의 충격파 발생에 따른 유동변화와 그 공력특성을 비교분석해 보았다. 또한 초임계 에어포일의 공력특성을 살린 새로운 에어포일을 설계하고 유동해석을 실시해 보았다. 본 프로젝트 진행을 위해서 격자 생성 프로그램인 ‘Gambit’과 CFD해석 프로그램인 ‘Fluent’가 사용되었다.

1.2 목적
본 프로젝트의 목적은 천음속 영역에서 비행하는 비행기의 일반적인 에어포일과 초임계 에어포일 유동해석을 통하여 에어포일 주위의 충격파에 의해 발생하는 유동현상들을 관찰하고 비교분석한 뒤, 이를 바탕으로 새로운 초임계 에어포일을 설계하고 해석을 통해 분석해보는 것이다. Gambit과 Fluent를 이용하여 충격파와 그에 따른 항력계수의 변화를 비교분석해보고 공력성능에 따른 최적의 초임계 에어포일을 살펴보려 한다.

1.3 선정배경
보잉 757(Boeing 757)은 미국 보잉사가 개발한 협동체형 쌍발제트 여객기이다. 3발기인 기존 보잉 727을 대체하여 미국 내 국내 노선에 투입되기 위해 개발되었다. 보잉 727에 비해 엔진의 개수가 3개에서 2개로 줄어듦으로서 연비가 상당 부분 개선되었다. 엔진 출력이 좋아 지방공항에서도 이/착륙할 수 있지만 타 쌍발기들에 비해서는 연비가 좋지 않았다. 또한 상대적으로 좌석 폭이 좁은 협동체 항공기라 여행자들에게 그리 선호되지는 않는 기종이다. 화물기로서도 존재하고 있으며, 현재는 단종 된 상태이다. 주로 델타 항공을 비롯한 미국 내 항공사들이 이 비행기를 많이 도입하였다. 항공거리를 늘려서 대륙 횡단이 가능한 기종도 몇몇 존재한다.

참고 자료

Fluid Mechanics, Frank M.White, 7th Edition.
Fundamentals of Aerodynamics, Rho Shin Myong, 2014.
Fundamentals of AERODANAMICS_JOHN D. ANDERSON, JR.
Compressible Fluid FlowⅠ,Ⅱ, Rho Shin Myong, 2014.
Whicomb, R. T. and Clark, L. R., 1965, "An Airfoil Shape for Efficient Flight at Supercritical Mach Numbers," NASA TM X-1109.