대기자료센서 장착위치 분석을 위한 멀티콥터 주변 유동장 수치해석 (Numerical Analysis of Flowfield around Multicopter for the Analysis of Air Data Sensor Installation)

서지정보

· 발행기관 : 항공우주시스템공학회
· 수록지 정보 : 항공우주시스템공학회지 / 11권 / 5호 / 20 ~ 27페이지
· 저자명 : 박영민, 이창호, 이융교

초록

본 논문에서는 멀티콥터 대기자료센서의 최적의 장착위치 선정을 위한 멀티콥터 주변 유동장 해석을과정을 기술하였다. 유동해석을 위해서는 상용유동해석 프로그램인 STAR-CCM+를 사용하였으며 다면체기반의 격자시스템과 k-w SST 난류 모델링을 사용하였다. 회전하는 4개의 프로펠러의 상대운동을 모사하기 위해서는 비정렬격자 기반 중첩격자기법을 사용하였다. 해석과정에서는 정지비행, 전진비행, 상승및 하강비행에 대하여 해석을 수행하였고 센서위치에 대하여 측정오차를 분석하였다. 장착위치 분석결과 센서의 위치가 회전면에서 프로펠러 지름 높이 이상에 위치하면 하강비행을 제외한 멀티콥터의 운용과정에서 1m/s 정도 이내의 속도오차를 보이므로 비교적 정확한 측정이 가능할 것으로 예측되었다.

영어초록

The present paper describes the flow analysis of the flows around the multicopter for the selection of optimal position of air data sensor. For the flow analysis, the commercial fluid dynamics solver, STAR-CCM+ was used with polygon mesh and k-w SST turbulence modeling options. For the simulation of each rotating 4 propellers, unstructured overset mesh method was used. Hovering, forward flight, ascending and descending flight conditions are selected for the analysis and airspeed and flow angle errors were investigated using the CFD results. Through the flow field analysis, sensor location above one propeller diameter distance from the propeller rotating plane showed airspeed error less than 1m/s within the typical flight conditions of multicopter except descending.

참고자료

· 없음