Compressible Fluid Dynamics Airfoil CFD실험 보고서

소개

(Fluent 프로그램 이용)

목차

1. 실험개요
2. 실험이론
3. 실험과정
4. 실험결과
5. 고찰

본문내용

공기역학시간에 이론적으로 배웠던 에어포일에서의 압축성 층류모델에 관한 유동해석을 CFD 상용코드를 이용한 Fluent로 유동해석을 실습해 봄으로써, 실제 에어포일에서 발생하는 유동형태와 유동의 변화를 눈으로 직접 확인해 보았습니다.

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계층이란 물체의 표면에서부터 freestream velocity에 도달하는 곳까지를 말하며 물체의 표면에 매우 근접한 부분의 1cm 미만의 유체의 층을 말합니다. 경계층은 유체의 점성(Viscosity) 때문에 발생합니다. 즉, 점성이 없는 이상 유체에서는 경게층이 존재하지 않습니다. 다시 말해, 물체에서 일정거리 떨어지게 되면 공기는 이상 유체가 되어 버립니다.이와 같은 점성 때문에 마찰력이 생기고 이 마찰력으로 인해 경계층 안에서는 전단응력이 발생하게 됩니다. 결국 이것이 항력의 한 부분인 표면 마찰을 나타내기 때문에 항력이 증가하게 됩니다. 게다가 pressure drag를 동반하기 때문에 더욱 더 항력이 증가하게 됩니다.물체와 닿는 면에서 발생하는 전단 응력은 위 공식으로 구할 수 있습니다.전단응력 외, 경계층에 중대한 영향을 미치는 요소는 레이놀즈 수(Reynolds Number)입니다.

<중 략>

Iteration=2500으로 해석을 수행하였고, 일정시간이 지나면 거의 Cl=0, Cd=10 정도로 수렴함을 확인했다. 속도가 Mach=0.3 정도로 낮고 받음각이 없기 때문에 Cl값은 거의 0이 나왔다. 반면에 Cd값은 10정도가 발생함을 알 수 있다.해석결과를 통해 에어포일 주변의 압력분포와 유동속도를 알 수 있다. 대칭형 에어포일답게 압력분포가 고르게 나왔고, 압력분포를 보면 양력이 거의 없다는 것을 알 수 있다. 그리고 유동속도분포를 통해 항력이 발생하는 것을 확인 할 수 있다.

<중 략>

Iteration=2500으로 해석을 수행하였고, 일정시간이 지나면 거의 Cl=215, Cd=5 정도로 값이 수렴함을 확인했다. 속도가 Mach=0.3정도로 낮지만 받음각 때문에 Cl값이 크게 형성되었다.반면에 Cd값은 5정도로 작게 형성되었다. 양항비가 아주 좋은 비행상태라는 것을 알 수 있다.

참고자료

· 없음