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<학술연구>

동축동회전 프로펠러의 공력성능에 대한 실험 및 수치해석적 연구
Experimental and Numerical Study on the Aerodynamic Performance of Coaxial Co-Rotating Propellers

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  • 발행기관
    한국기계항공기술학회(구 한국기계기술학회) 바로가기
  • 간행물
    한국기계항공기술학회지(구 한국기계기술학회지) KCI 등재 바로가기
  • 통권
    제27권 제6호 (2025.12)바로가기
  • 페이지
    pp.1297-1307
  • 저자
    전수원, 박현우, 이상욱
  • 언어
    한국어(KOR)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A478701

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원문정보

초록

영어
Small VTOL platforms envisioned for Urban Air Mobility (UAM) require compact and high–disk-loading propulsion systems, for which coaxial propellers are a suitable option. While counter-rotating coaxial propellers have been widely studied due to their torque-cancellation advantages, combined experimental and CFD-based research on coaxial co-rotating systems remains limited. This study investigates the aerodynamic performance of such a system using RANS-based CFD simulations, complemented by parallel experiments for validation. A pair of 18-inch, two-bladed propellers was arranged in a stacked layout, with mounting angle and inter-rotor spacing treated as key design variables. Results indicate that rotor–rotor interference leads to a maximum Figure of Merit (FoM) of 0.51 when the upper rotor leads at H/D = 0.07 and index angle of +15°. Increasing axial spacing generally improves the performance of both the upper and lower rotors, with the maximum thrust of 17.5N obtained at H/D = 0.07 and +45°. These performance trends were confirmed experimentally, and differences between CFD predictions and measurements remained within 5% for thrust and 6% for torque, demonstrating strong agreement. This study identifies influential design parameters for coaxial co-rotating propeller systems and provides a validated numerical methodology, offering a useful foundation for future high-efficiency Electric Distributed Propulsion System (EDPS) development.

목차

Abstract
1. 서론
2. 연구방법
2.1 형상 및 모델링
2.2 실험장치 구성 및 데이터 측정
2.3 유동해석 기법
2.4 격자 형성 기법
2.5 격자 민감도
3. 연구결과 및 분석
3.1 단일 프로펠러의 공력 성능
3.2 동축 동회전 프로펠러의 공력 성능
4. 결론
후기
References

키워드

동축동회전 프로펠러 추력측정 공력성능 전산유체역학 Coaxial Corotating Propeller Thrust Measurement Aerodynamic Performance CFD

저자

  • 전수원 [ Su Won Jeon | Mechanical Engineering, Graduate school of Wonkwang University ]
  • 박현우 [ Hyeon U Bak | Mechanical Engineering, Under-graduate School of Wonkwang University ]
  • 이상욱 [ Sang Wook Lee | Member, Professor, Dept. of Mechanical Engineering, Wonkwang University ] Corresponding Author

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    한국기계항공기술학회(구 한국기계기술학회) [Korean Society of Mechanical Technology]
  • 설립연도
    1999
  • 분야
    공학>기계공학
  • 소개
    기계 관련 산업 분야에 관한 학술과 현장 적용 기술을 연구하고 교류하며, 이에 관련된 학문과 기술 발전 및 보급에 기여함으로써 과학과 기술의 진흥에 이바지함을 그 목적으로 한다.

간행물

  • 간행물명
    한국기계항공기술학회지(구 한국기계기술학회지) [Journal of the Korean Society of Mechanical and Aviation Technology ]
  • 간기
    격월간
  • pISSN
    1229-604X
  • eISSN
    2508-3805
  • 수록기간
    1999~2026
  • 등재여부
    KCI 등재
  • 십진분류
    KDC 550 DDC 620

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