[항공우주]3차원 날개의 공력 계수 측정

소개글

항공기의 공력특성에 영향을 미치는 공력계수를 3차원 날개를 사용해서 풍동실험으로 구하여 이론적인 해석 결과와 비교하여 공기력의 특성을 이해한다.

목차

1. 실험목적
2. 실험장치
3. 실험절차
4. 관련이론
1) 풍동
1. 풍동
2. 풍동의 역사적 배경
3. 속도에 따른 풍동의 규격
4. 풍동의 기본 구성
① 시험부(test section)
② 제1확산부(first diffuser)
③ 코너 베인(coner vane)
④송풍기(fan)
⑤ 제2확산부
⑥ 수축부(constraction cone)
⑦ 스크린과 허니컴
⑧ 열교환기(heat exchanger)
5. 풍동시험의 일반조건
6. 실험에 사용되는 주요 수식
5. 참고자료

본문내용

1. 실험목적
항공기의 공력특성에 영향을 미치는 공력계수를 3차원 날개를 사용해서 풍동실험으로 구하여 이론적인 해석 결과와 비교하여 공기력의 특성을 이해한다.

1) 풍동

1. 풍동
공기가 흐르는 현상이나 공기의 흐름이 물체에 미치는 힘 또는 흐름 속에 있는 물체의 운동등을 조사하기 위해 인공적으로 공기가 흐르도록 만든 장치이다.
항공기의 경우, 실물과 비슷한 모형이나 실물을 이용하여 비행기가 받는 공기력, 모멘트 등을 실험적으로 측정한다. 보통의 풍동에서는 기류를 순환시켜서 연속적인 흐름을 만드는데, 기류를 어떻게 순환시키는가에 따라 폐회로식과 개회로식으로 분류하고, 또 측정부의 측정방법에 따라 폐쇄식과 개방식으로 나뉜다.
풍동실험은 실물을 사용하여 직접 측정하는 것에 비하여 소형의 모형을 사용하는 경우에는 모형을 계통적으로 변환시켜 측정결과를 해석할 수 있으므로 비용이 적게 들고, 쉽고 안전하게 실험할 수 있는 장점이 있다.
그러나 모형과 실물 사이의 크기의 차, 속도의 차 등 여러 측정량의 차이가 측정결과에 큰 영향을 미치므로 실험결과가 때때로 실물에 의한 시험결과와 다른 경우가 있으므로 측정결과를 해석할 때 신중히 고려할 필요가 있다. 이 때문에 풍동내의 압력을 높이기도 하고, 밀도가 큰 기체를 사용하거나 실물을 넣을만큼 큰 풍동을 건설하기도 한다.
풍동은 기류의 순환방법에 따라 괴팅겐형, 에펠형,NPL형 등으로 나뉘며 용도 또는 성격으로부터 실물풍동, 고압풍동, 고속풍동, 수직풍동, 자유비행풍동, 연기풍동 등으로 분류한다.

2. 풍동의 역사적 배경
공기 속에서 움직이는 물체 주위의 유동현상 중 초기의 과학적이 논의의 대상은 자연히 유체 속을 움직이는 물체의 저항으로서, 18세기 중엽 영국의 수학자인 벤자민 로빈이 막대의 한쪽 끝에 시험물체를 장치하고 막대의 중앙에는 추를 단 끈을 감아서 막대 중앙에 장치된 추의 무게에 의하여 막대가 회전하게 되면 추의 강하속도로 막대 끝에 부착된 물체의 저항의 측정이 시작 되었다.

참고 자료

1. Alan Pope, John J. Harper, "Low-Speed wind tunnel Testing, " John Wiley & Sons, Inc., 1966.
2. B. Z. Sung, "Determination of air Density with Water Vapor," Journal of the Korean Sciences, Vol. 8, No. 2, 1980.
3. Abott,Ira. H., and doenhoff, albert E. Von., "Theory of wing sections," Dover Pub. Inc. 1959
4. Kuo, Shan S., "Computer Applications of Numerical Method," PP. 252 -258, Addison - Willey Pub. Co. 1972