로터 후류와 동체의 상호 작용에 대한 연구

Abstract

자유 후류 기법과 패널 방법을 이용하여 로터 후류와 동체의 상호작용을 계산하였다. 로터 블레이드 끝단에서 떨어져나온 후류는 유체의 흐름과 같은 속도로 움직인다. 이 후류는 동체와 상호작용을 일으키고, 이로 인해 후류 형상이 비틀어지고, 로터의 추력의 변화가 일어난다. 계산에 있어서 큰 문제점 중 하나는 후류가 동체를 뚫고 나가는 것이다. 이 문제를 해결하기 위해 특별한 동체의 표면 처리를 고안하였다. 로터 후류와 동체의 상호작용에 대한 간단한 형태인 와류 고리와 구의 상호 작용을 계산하여 보았다. 이 문제는 반해석적인 해가 존재한다. 고리와가 구에 강하게 묶인 경우까지 계산되었다. 로터 후류와 구의 상호작용이 계산되었고 로터와 구의 중심 사이의 거리가 미치는 영향을 연구하였다. 로터 후류는 구가 없는 경우보다 더욱 빠르게 아래 쪽으로 빠져나가는 경향을 보였다. 추력은 로터와 구의 거리가 짧을 수록 커지는 경향을 보였다. 비점성 계산에서 어떤 특정한 거리에서 최대 추력이 얻어짐을 알 수 있었다.