우주항공에서의 CFD기술의 현재와 미래전망(CFD in Aerospace /Current Status and Future Prospect)

전문가 제언

□ 항공기용을 포함한 가스터빈 설계에서 CFD 기술 적용의 영향은 거의 절대적이어서, 익렬 해석이나 연소기 개발에서는 필수적인 툴이 되고 있는바, 이는 CFD 해석기술의 획기적인 발달로 가능케 되고 있는데, 계산능력도 슈퍼컴퓨터의 등장에 따라 대형 해석이 가능해지고 있다.

□ 이에 따라, CFD의 응용으로 계산 파라미터나 날개 형상의 데이터를 변경하여 입력함으로서, 다양한 익렬 형상에 대한 계산이 가능하고, 최적 성능의 익렬 모양을 얻을 수 있게 된 것이다.

□ 항공기용과 같이 레이놀즈수가 낮게 되면 날개부압 면에서 박리영역이 커지게 되어 압력손실이 증가해서 터빈성능이 낮아지게 되는데, 이러한 천음속 유동장에서 정밀도 높은 해석이 필수적이다.

□ 천음속 유동장 해석에는 기본적으로 Navier-Stocks 방정식을 사용하며 다양한 모델이 제시되고 있는데 소요 계산량이 너무 커서, 계산량을 줄이기 위한 노력도 병행되고 있다.

□ 최근 주목되고 있는 RANS와 LES모델은 와류 동점성 계수에서 차이가 있는데, LES의 와류 동점성 계수가 RANS보다 커서, 격자크기 이상의 난류 소용돌이 운동의 해석예측 정밀도는 더 높다.

□ 현재로서는 해석 정밀도를 높이려면 그만큼 계산량도 커지고 있어서, 사용목적에 맞는 적절한 계산격자 선정이 해석시간과 비용 측면에서 결정되어야 할 것으로 본다.

□ 본문에서는 CFD의 도입 역사와 함께 현재 추세와 과제를 잘 보여주고 있는데, 새로운 공력설계의 컨셉으로서 CFD 활용 가능성 전개가 매우 주목되고 있다.

□ 즉, 신 개념의 비행기체나 새로운 날개형상 등의 개발에 있어서 풍동실험으로는 실현이 어려운 부문에서 CFD의 새로운 가능성이 엿보이고 있는 것이다.

저자

Kozo FUJII

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2004

권(호)

23(4)

잡지명

Journal of Japan society of fluid mechanics(J445)

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

233~241

분석자

차*기

분석물

• 우주항공에서의 CFD기술의 현재와 미래전망.pdf [167,001 byte]

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