본 연구에서는 EDISON CFD내의 프로그램인 SNUFOAM 해석 패키지를 사용하여 2차원 쐐기형상의 낙하 시 선저 압력을 추정하였다. SNUFOAM 성능을 향상하기 위하여 2차원 해석에 대한 AMR(Adaptive Mesh Refinement)기법을 사용하였다. 해석은 자유낙하 후 수면에 일정한 속도로 진입하는 2차원 쐐기형상에 대하여 여러 가지 AMR 기법을 적용하여 해석 결과를 얻었으며, 동일한 경우에 대하여 선저 압력을 해석해를 통하여 얻은 선행연구의 결과와 실험으로 얻은 선행연구의 결과와 비교를 하였다. 본 연구를 통하여 AMR 기법을 2차원 해석에 적용하여 선저 압력을 추정한 결과가 격자를 조밀하게 생성하여 선저 압력을 추정한 결과 및 실험과 해석해로 얻어진 결과와 유사한 것을 확인하였다.

실린더의 Cross Sectional Area에서의 External Flow는 Re에 따라서 크게 그 유동 현상이 바뀌게 된다. 이는 어느 교과서에서나 쉽게 볼 수 있는 내용이지만, 학부생들이 이 내용들에 대하여 본인들이 직접 정성적, 정량적 확인을 할 수 없을뿐더러, 학생들이 이러한 유동 현상들의 진위 여부를 궁금해하는 경우도 찾아보기 힘든 것이 사실이다. 따라서 이번 기회를 통하여 EDISON 프로그램을 이용, 당연하게 지나갔던 현상에 대하여 직접 확인해보고, 주어진 조건에서 유동이 교과서와 같은 현상을 보이는지 확인해보는 계기를 갖고자 한다.

본 연구에서는 혼합대류 조건에서의 실린더 주위 유동에 대해 수치해석을 수행하였다. 본 해석에서 얻는 항력계수와 Nu수를 기존문헌과 비교한 결과, Ri수 증가에 따른 정성적 결과는 일치하나 정량적으로는 기존 문헌 결과와 다름을 확인하였다. 계산영역 효과를 확인한 결과 Nu수에 대한 정확도는 향상되었으나 항력계수는 오히려 문헌과의 차이가 증가함을 알 수 있다. 그러나 Ri수 변화에 따라 실린더 주위 유선이 문헌상 제시된 자연대류 조건에서의 유선과 정성적으로 유사한 것을 통해, 에디슨 계산을 통해 실린더 주위 혼합대류 유동이 정성적으로는 잘 계산된다고 할 수 있다.

골프공의 딤플은 전체항력을 줄여주기 때문에 비거리를 증가시키는 역할을 한다. 이러한 사실은 이미 대중들에게도 많이 알려져 있고, 대부분의 유체역학 교과서에서 나와 있다. 본 논문에서는 그러한 사실이 정말인지 확인하기 위하여 EDISON 전산열유체 프로그램을 이용하여 골프공 주변의 유동을 해석하였다. 그러나 골프공의 모델을 실제와 같이 구현하지 못하였고, 그 결과 딤플이 있는 형상의 경우 전체 항력이 더 큼을 확인하였다. 하지만 딤플이 있는 형상의 경우가 매끈한 형상보다 유속에 따른 항력계수의 변동이 더 적음을 알 수 있었다.

To see the aerodynamic change when the trailing edge of an airfoil is damaged, the shapes of trailing edges are modeled in 2D, analyzing the flow field with EDISON CFD software. The computation is converged to steady state, ant it is found that the case of asymmetric trailing-edge damage on the upper surface most effects on the lift coefficient. Visualizing contours, flow separation after the damaged wing geometry results in unnecessary vorticity in the wake region.

이 연구에서 마하수 2.96의 평판 위 층류 경계층의 프로파일을 CFD기법으로 해석한다. 해석한 데이터를 이론해와 선행연구에서 실행된 실험값과 비교함으로써 실험과 CFD에 관한 상호 정확성을 보장한다. 실험값에서 속도 프로파일은 PIV기법을 사용해 도출시켰고, 온도 프로파일은 IRT방법을 이용하여 도출했다. 추후 이 연구를 통해 난류 및 천이 영역을 파악할 수 있다. 이렇게 파악한 경계층 영역의 프로파일들은 스크램제트 내 유동 박리현상을 제어하여 조고속 비행체의 주진 효율을 높이는 것에 일조할 수 있다. 연구를 수행용 결과 실험값의 속도, 온도 프로파일과 이론해가 거의 일치하는 경향성을 보인다. 또한 CFD로 얻은 속도, 온도, 프로파일 또한 이론해와 거의 일치하는 경향성을 보인다. 이로 미루어 보았을 때 실험데이터와 CFD의 경향성도 일치하는 것을 추측할 수 있으며, 보다 정확한 실험이 이루어 졌음을 증명할 수 있다.

이 연구는 RC자동차에 스포일러를 장착하여 차체가 받는 양력과 항력을 줄이기 위해 진행되었다. 스포일러의 각도를 조절하며 양력과 항력을 최소로 받는 형상을 찾는다. 모델 주변의 유동은 비정상 난류 유동이며, EDISON CFD를 사용하여 도출된 해석 결과를 상용 프로그램인 ANSYS FLUENT를 사용하여 도출된 결과와 비교하였다.

Double Wedged (Diamond) airfoil 은 초음속 영역에서 경사충격파를 만들어 조파항력을 감소시키기 위해 초음속 비행체에서 사용하는 익형이다. 해당 익형의 이론적인 형상은 앞전과 뒷전이 정확한 각을 가지고 있어야 하지만 제작 및 공정상의 특성으로 실제적인 형상은 무딘(Blunt) 형상을 가질 수밖에 없다. 2차원 범용 소프트웨어인 KFLOW_EDISON_13 CFD SLOVER 해석결과 앞이 무딘 형상은 앞전에서 부분적 이탈 충격파를 만들어 초음속 유동장, 특히 마하수 2 이상에서 항력계수 5% 아상을 증가 시킬 수 있는데 이는 초음 속 비행체에게 큰 영향을 준다.

컴퓨팅 성능의 발달과 알고리즘 효율의 개선으로 전산유동해석 기법의 적용범위가 점차 증가하고 있는 추세이지만, 전산유동해석 기법 자체의 절단 오차나 계산에 의한 오차는 전산유동해석 결과의 신뢰도를 낮추는 원인이다. 본 연구에서는 전산유동해석 결과의 신뢰도를 정량화하고 높이기 위해 GCI를 이용하여 격자의 수렴성을 살펴보고 해석 결과의 신뢰도를 향상시키는 방법을 연구하였다. 받음각 10도에서의 NACA0012 익형 주위 유동을 해석하였으며, 정렬격자와 비정렬격자에 대하여 격자 조밀도에 결과 예측값의 변화를 살펴보았다. 또한 격자 조밀도에 따른 p값과 GCI 값을 통해 계산 결과의 신뢰도를 평가하였다.

복엽기와 같은 다엽기는 단엽기와 달리 에어포일 간의 상호작용에 의한 공력특성이 특징적으로 나타난다. 따라서 다양한 설계 변인들 간 민감도 차이와 각 경우의 공력 특성을 알아보는 것은 효율적이고 안정적인 복엽기 설계에 필수적이다. 본 연구에서는 이런 이유로 NACA2412 기반의 복엽기 형상에서 Decalage or lower Airfoil，Lower Airfoil Size，Stagger, Gap between Airfoils 등의 변인을 이용해 공력특성을 분석했고 그 결과 각각의 경우에 대해 유의미한 공력특성 개선 결과와 변인의 제한범위，공력특성과의 민감도를 확인 했다.

최근 세계적으로 해양스포츠에 대한 관심이 높아지고 있고, 모터보트, 요트, 서핑 등의 해양 레저 활동이 증가하고 있다. 본 연구에서는 서프보드 하부에 설치된 수중익의 양력을 이용하여 탑승자와 보드의 상부가 물 위로 완전히 부상하는 서프보드를 대상으로, 보다 높은 양력과 안정성을 가지는 하부 구조물을 설계하기 위한 기초적인 연구로서, 주 날개와 보조 날개의 상대 위치에 따른 양력과 피칭 모멘트의 특성을 고찰하였다.

오늘날 스크램제트 엔진은 극초음속 비행체 엔진으로서 주목받고 있으며, 엔진에서의 격리부는 초음속 연소와 수직 충격파로 인한 압력 상승으로부터 흡입구를 보호하기 위해 필수적이다. 본 해석에서는 이차원 압축성 Navier-Stokes 해석자인 건국대학교 KFLOW를 사용하여 스크램제트 엔진의 2차원 공기 흡입구의 격리부(isolator)내 유동 특성을 다뤄보았다. 계산 결과, 격리부 내 다중 충격파로 인한 압력 변화 및 shock train현상과 벽면에서 경계층의 박리를 실험 데이터와도 비교하여 확인할 수 있었다.

노즐 설계는 발사체 연구에서 극한 환경에 노출되어 있으므로 신중한 설계가 필요하다. 본 연구에서는 노즐 형상에 따른 유동 변화 및 유체 특성에 따른 유동 변화를 분석하였다. 노즐 해석에 특성화된 EDISON KFLOW_NOZZLE 해석자를 통해 이론식에 대한 해석을 진행했으며, 상용 소프트웨어인 ANSYS Fluent를 통해 결과를 비교하였다. 해석 결과를 바탕으로, 경계층 생성 여부와 유동 박리 현상 발생 여부 등을 확인할 수 있었다.

물 위를 나는 배라고 불리는 위그(WIG)선이란 지면효과를 이용한 해면 효과익선으로 ‘해면효과’를 최대한 활용하는데, 해면효과란 날개가 해면과 가까울 때 날개 밑의 공기가 갇히는 현상 때문에 양력이 평소보다 더 많이 발생하는 현상을 말한다. EDISON- CFD를 이용해 이 해면효과에 대해서 위그선 날개 주위의 유동은 날개와 해면사이의 거리에 영향을 받으므로 날개와 해면사이의 거리와 위그선의 자유표면효과에서 공기와 물의 흐름의 속도 잠재력이 얻어지기 때문에 속도는 고정값으로 정해두고 수치적으로 해석하여 단순 지표면일 때와 자유수면 일 때를 비교해보았다. 또한, 다양한 포일 단면을 사용하여 파고, 압력 분포 및 리프트 계수에 대한 수치 결과를 얻어 보았다. 결과적으로 안정된 자유수면의 경우, 파도 높이는 날개의 성능에 대한 자유 표면 효과가 무시할 수 있는 것으로 간주되었다. EDISON-CFD으로 결과도출을 하지는 않았지만, 해석 방법에 따라 고속에 경우에는 자유표면 효과가 매우 작게 나오기도 혹은 파고상승이 상대적으로 높아 날기에 대한 자유표면 효과를 무시할 수 없게도 나왔다.

최근의 무인 항공기는 민간용•군사용으로 많이 이용되고 있다. 이 중에서 군사용 무인 항공기의 정찰•감시의 임무에 중심을 두고 본 연구에서는 위, 아래 모두 벽으로 이루어진 무한히 길다고 가정한 2차원 관내에 서 임무를 수행하고 있는 무인 항공기의 비행 특성을 해석하여 관의 폭이 비행 특성에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였다. 해석하기에 앞서 관내 유동의 조건이 아닌 일반적인 상황에서의 유동을 먼저 해석해 보았고 이를 해석해 본 결과를 비교 값으로 사용하여 관내 유동의 폭을 줄여가며 공력 특성을 확인해 보았으며 그 결과 코드 길이와 관의 폭이 같을 때 가장 최적의 결과를 가짐을 알 수 있었다.

오늘날 극초음속 비행체의 개발이 중요해지면서 지상시험 장비를 통한 공력 데이터의 획득이 중요하게 다뤄지고 있다. 본 연구에서는 건국대학교 Ludwieg Tube(KULT)의 M4 contoured nozzle에서의 유동 발달 및 유동 특성을 비교분석 하기 위해서 건국대학교에서 개발한 KFLOW 2차원 노즐 해석 소프트웨어를 사용하였다. 해석 결과, 노즐 출구에서의 CFD를 이용한 유동의 계산 값이 KULT 실험값과 매우 유사하게 나오는 것을 통해 계산의 신뢰성을 검증할 수 있었고, 이를 통해서 KULT의 운용조건에 대해 판단할 수 있게 되었다.

본 연구에서는 가상경계기법과 레이놀즈 평균 난류 모델을 이용하여 개방공간에서 복잡한 구조를 지나는 유체의 흐름에 대해 조사하였다단지형 구조중정을 가지고 있는 복합 건물 구조를 가지고 있는 경우 실내 환기 외에 실외 환기에 대한 고려가 필요하다중정을 가지는 다양한 원형 건물 구조에서의 자연환기 효율을 유체역학적으로 평가하고자 한다중정에서의 유속난류 운동에너지 등의 분석을 통해 자연환기 효율을 조사했다효율은 구조를 이루고 있는 건물의 개수가 많을수록 증가하였으며유동방향과 중정 입구사이의 각도가 작을수록 높은 것으로 나타났다.

비행 중 익형 주위에 발생하는 결빙 현상은 비행체의 공력특성을 변화시켜 항공기의 안정적인 운항에 악영향을 줄 수 있다. 본 연구에서는 2D 결빙해석 프로그램인 LewInt를 이용하여 모사한 익형 주위의 결빙형상을 EDISON CFD를 통해 해석하여 결빙 형상 및 시간에 따른 익형의 공력특성 변화를 비교하였다. 빙결이 없는 깨끗한 익형과 비교하여 양력 및 양항비가 감소하고 항력이 증가하였으며, 상대적으로 높은 받음각에서 빙결로 인한 공력특성의 악화가 크게 발생하고 실속이 더 이른 받음각에서 발생하는 것을 확인하였다.

일반적인 풍력발전기는 프로펠러의 회전 운동으로 에너지를 얻게 된다 하지만 이런 풍력발전기는 공간의 효율성이 떨어지과 소음공해 등의 문제가 생긴다 따라서 바람의 소용돌이 형상에서 생기는 공기역학적 효과(Karman Vortex)를 이용하여 에너지를 얻는 새로운 형태의 무날개 풍력발전기가 생겨나고 있다 본 연구에서는 KFLOW_EDISON_UNSTEADY 소프트웨어를 이용하여 무날개 풍력발전기에 가장 적합한 형상이 무엇인 지 공기역학적 측면에사 분석하였다 각 형상이 실린더 주위의 와류 흘림 현상에 어떤 영향을 미치과 그로 인해 Stwuhal Number와 양력계수의 진폭이 어떻게 변화하는지 고찰하였다