골프공의 비상특성에 대한 딤플의 영향과 공 주위의 유동 특성(Sports Engineering : Effect of Dimples for the Flying Characteristics and Flow Pattern around the Golf Ball)

전문가 제언

□ 백스핀(back spin) 된 딤플(dimple) 골프공은 공의 후면에 형성되는 소용돌이 와류가 공을 뒤로 끌어당기는 항력(drag force)과 중력(gravity force) 그리고 스핀(spin) 하는 공에 발생하는 양력(lift force)을 받게 된다.

□ 운동방정식에 의한 시뮬레이션에서 양력계수 CL=0.5로 할 때 실제 비행거리와 잘 일치하였다. 저항계수의 경우 매끄러운 공은 0.5, 딤플이 있는 공은 0.31, 0.30, 0.28에서 잘 일치하였다.

□ 골프공에서는 딤플의 효과가 절대적으로서 미국골프협회의 실험에서도 120~150야드로 비행거리가 길어지는 효과가 나타났다.

□ 딤플의 직경이 크고 얕으면 비행거리가 길어지고, 직경이 작고 깊이가 깊으면 비행 안전성이 좋아지고 있어 딤플의 구조도 크게 영향을 미치고 있다.

□ 딤플 표면구조의 영향과 공 주위 유동에 대하여 실험과 수치해석 기법으로 양력계수 CL와 항력계수 CD의 영향을 잘 보여 주고 있다.

□ 딤플의 마이너스 효과는 회전수가 증가할수록 커져서 양력이 증가하고, 동일 회전수에서는 속도가 증가하면 양력은 줄어들게 되어, 야구공이나 축구공에서도 이런 현상을 볼 수 있다.

□ 골프공 제조회사는 이에 따라 큰 딤플 사이에 작은 딤플을 배치하거나, 딤플과 딤플 사이에 공기통로로 연결시키는 등 딤플 구조의 최적화를 위해 노력하고 있으며 이는 각 회사의 노하우로 되고 있다.

□ 시뮬레이션에서는 초기 타격 각도(impact angle)가 13°에서 비행거리가 최대로 되었다. 골프에 유체역학적인 접근으로 과학화가 이뤄지는 가운데, CFD(전산유체 동역학)의 발달로 보다 정밀한 수치해석이 가능할 것이다.

저자

Katsumi AOKI

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2004

권(호)

24(93)

잡지명

가시화정보학회지(J586)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

109~115

분석자

차*기

분석물

• 골프공의 비상특성에 대한 딤플의 영향과 공 주위의 유동 특성.pdf [158,384 byte]

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