Riblet Effect

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Riblet Effect

Team Member

PPT 기획 및 문서편집 : 박정일, 이정민 기 획 : 이호짂 , 고동한

사짂 및 동 영 상 촬영 : 김선중 설계 및 제작 : 박한성 , 김정기

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Contents

Materials for Design Introduction

Objective

Design

Result and Problem

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What is riblet effect?

One

Two

유동방향을 따라 파짂 표면 구조로 리블렛 현상을 유도

리블렛 구조는 상어 비늘 표면의 작은 돌기 묘사

항공기 날개와 수중 돌물의 유체 역학 구조

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One

Two

날아가는 공이 공기저항에 부딪치면 공기가 표면에 따라 갈라지면서 짂공상태 형성

짂공사태가 클수록 끌어당기는 힘이 커지고, 반작용으로 인해(항력, drag)이 생김

Three

표면의 riblet에 의한 와류형성 으로 베어링효과를 내며 공기저항 분산

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02.Title

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Text Text

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Materials

탁구공 (피실험체) 4EA

500x4

모양자

(균일한리블렛생성)

1EA 7000x1

1m원형관 (격리된공간 생성)

3EA 0x3

낚시줄 (낙하유도 가이드선) 4m

3000x1

양면테잎 (리블렛제 작)

3EA 3000x2

초시계 (타이머) 5EA 2000x4

총 제작비 : 26,000 Won

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Objective

One.

Three.

Two.

와류와 저항의관계에 대해 관찰

Riblet의 모양에 대한 효과를 해석

Riblet과 와류의 관계성에 대해 관찰

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Estimation of experiment

CTR

Square

Triangle

Circle

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Points

One.

Three.

Two. 실험결과를 다측정 하여 측정오류에 대응

탁구공 낙하 시 직선낙하 유도

실험 시 변수에 대해 이해하고 변수를 최소화

Four. 관의 길이를 길게 하여 측정을 용이화

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Variable

One.

Three.

Two. ^{외부의힘 개입}

Riblet 부착 시 탁구공의 무게증가는 탁구 공 젂체 크기증가를 감안하여 무시

Riblet의 크기와 간격

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Design

Process1 Process2 Process3

(12)

Design

Process4 Process5

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Vortex

리블렛 미부착 피실험체 리블렛 부착 피실험체

Riblet 부착 시 와류를 육안으로 확인가능

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Experiment

CTR

자유 낙하하는 탁구공의 속도에 대한 Riblet 효과

Triangle

Square Circle

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Result

횟수 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 평균 표준

편차 ctr 0.95 0.98 1.05 1.01 0.96 0.99 0.89 1.03 1.07 0.91 0.984 0.0583

R i b

l e

t

■ 1.01 0.83 0.92 0.91 0.87 0.91 0.94 0.81 0.96 1.01 0.917 0.0675

● 0.98 0.88 0.87 0.85 0.91 0.84 0.82 0.94 0.82 0.88 0.879 0.0519

▲ 0.74 0.81 0.73 0.79 0.81 0.76 0.69 0.81 0.77 0.74 0.765 0.0406

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chart1

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chart2

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Analysis

Ctr,■, ●, ▲ 의 해석 및 해설

V AC

V

F_D ² _D

2 1 





) ( V

³

f

F

_D



항력계수 면적

속도 밀도



CD

A

V

,



,

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Analysis

Factor Ctr ■ ● ▲

V(m/s) 3.048 3.271 3.412 3.921

Factor Ctr ■ ● ▲

FD 0 1.645% 1.856% 2.313%

Factor Ctr ■ ● ▲

V(m/s) 100 107.315 111.94 128.64

거리(3m)에 대한 시간을 이용하여 속도를 구하면

각각의 값에 32.808을 곱하여 ctr을 100으로 만들면

이 값을 이용하여 항력이 V의 3제곱인것을 이용 항력의 비를 구하면

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Result

One.

Three.

Two. Riblet의 간격과 모형의 의해 항력 감소율 변화

Riblet effect로 와류 생성 확인

Triangle 리블렛 형상이 가장 효율적

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Problem

One.

Three.

Two.

수작업 타이머 측정으로 인한 결과 값

Riblet 모양의 현상화 실험 Set 의 부 정밀화

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미래 적용 예

1. 자기부상열차 2. 요트

3. 비행기&전투기 4. 소방 호스

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