KR101348724B1 - 초음속 풍동시험용 유량조절장치 및 이를 구비하는 풍동시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍동시험모형 내부에 배치되어 상기 풍동시험모형의 내부로 통과하는 유량을 조절하는 초음속영역의　풍동시험모형용 유량조절장치에 관한 발명이다. 서보모터를 이용하여 서로 상대 직선이동하는 제1 및 제2 바디를 포함하고, 모터제어부를 포함하여 상기 풍동시험장치의 풍동제어 시스템과 통신한다.
따라서, 초음속영역을　비행하는　실제 비행체 내부의 유량을 모사할 수 있으며, 통신에 의하여 상기 유량조절장치와 풍동시험모형의 자동화를 구현할 수 있어, 풍동시험자료의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

초음속　풍동시험용 유량조절장치 및 이를 구비하는 풍동시험장치{THE MASS-FLOW CONTROL DEVICE FOR SUPER SONIC WIND-TUNNEL TESTING AND WIND-TUNNEL TESTING APPARATUS HAVING THE SAME}

본 발명은 비행체 흡입관의 공기 역학적 성능을 확인하기 위한 풍동시험장치에 관한 것이다.

흡입관 풍동시험 장치는 비행체 흡입관의 공기역학적 성능을 확인하기 위한 모사장치이다.

흡입관 및 엔진을 장착한 비행체 설계 시, 비행체 외형에 작용하는 공기역학적 힘과 더불어 흡입관 형상에 대한 공기역학적 성능확인을 위한 풍동시험은 필수적이다. 흡입관 및 엔진의 성능을 확인하기 위해서는 주어진 비행속도, 유량변화에 따른 흡입관의 내부유동 마하수, 흡입관 내부의 동압(Dynamic Pressure)분포, 엔진 면에서의 전압(Total Pressure)분포, 전압회수율(Total Pressure Recovery), 전압분포 왜곡률(Total Pressure Distortion)등을 계측한다.

계측된 상기 압력변수들은 비행체 및 엔진의 성능 평가에 중요한 지표가 된다. 아음속/천음속 영역에서의 흡입관 성능확인을 위한 풍동시험 장치와 달리, 초음속을 순항하는 비행체를 모사하여 초음속영역에서 흡입관에　미치는 영향을 측정하려면, 초음속 영역에서 발생하는 충격파(Shock wave) 및 축 방향으로 진동하는 공기력을 극복하며 연속적인 유량변화를 모사하는 장치가 필요하다.

이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 기술적 과제는 초음속 영역에서 풍동시험 장치 내부의 유량변화의 모사를 가능하도록 하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 풍동시험모형용 유량조절장치는 제1 및 제2 하우징, 서보모터 및 볼스크류를 포함한다. 상기 제1 및 제2 하우징은 풍동시험모형 내부에 수납되고, 유체를 수용하는 공간이 형성되며 일 방향을 따라 상대이동 가능하여 상기 공간이 증감되도록 결합된다. 상기 서보모터는 상기 제1 하우징에 장착되어 상기 제2 하우징의 움직임을 제어한다. 상기 볼스크류는 상기 제2 하우징 내부에 고정되고, 상기 서보모터와 연결되어 상기 일 방향을 따라 상기 제2 하우징을 왕복이동 시킨다.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 유량조절장치는 상기 제1 하우징에 설치되고 상기 제2 하우징과 적어도 일부가 중첩하여, 상기 제2 하우징이 슬라이딩 이동하도록 결합되는 중간동체를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 유량조절장치는 상기 제2 하우징의 외주면으로부터 형성되어 상기 제2 하우징의 슬라이딩을 가이드하는 가이드핀과 상기 중간동체의 내주면이 상기 일 방향을 따라 함몰되어 상기 가이드핀의 이동을 가이드 하는 가이드홈을 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 유량조절장치는 상기 중간동체에 설치되고 상기 서보모터와 전기적으로 연결되어 상기 서보모터의 구동을 제어하는 스위치를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 유량조절장치는 상기 제2 하우징에 형성되고 상기 제2 하우징의 이동에 따라 상기 스위치를 스위칭시켜 상기 서보모터의 구동을 정지시키도록 형성되는 스토퍼를 포함할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 풍동시험모형은 바디부와 상기 유량조절장치를 포함한다. 상기 바디부는 일 방향으로 연장되도록 형성되고, 유체가 유동가능 하도록 형성되는 중공부를 구비하고, 바람에 대한 하중을 받도록 형성된다.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 서보모터는 상기 제1 하우징의 위치를 감지하고 상기 서보모터의 구동을 제어하는 모터제어부를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 바람에 의한 상기 바디부 내의 유체의 상태를 감지 및 제어하는 풍동시험 데이터저장부를 더 포함한다.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 모터제어부는 상기 제1 하우징의 위치를 감지하여 출력된 신호를 아날로그 값으로 변화하여 상기 풍동시험 데이터저장부로 전송한다.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 모터제어부는 상기 풍동시험데이터저장부에서 출력되는 시스템의 출력신호 및 종료신호를 수신하여 상기 모터 구동여부를 제어한다.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 중공부는 상기 바디부 내부로 유체 유입되는 흡입관을 포함하고, 상기 흡입관의 내부에 상기 유체의 동적압력을 측정하는 전방압력측정센서가 배치될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 중공부는 상기 바디부의 외부로 유체가 유출되는 방출관을 포함하고, 상기 방출관에 배치되고, 상기 전방압력측정센서의 측정값과의 차이를 계산하기 위하여 유출되는 상기 유체의 압력을 측정하는 후방압력측정센서를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 중공부 내부에 상기 전방압력측정부와 상기 유량조절장치 사이에 배치되어 상기 중공부 내부의 전압력을 측정하는 전압측정부를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 후방압력측정센서와 상기 유량조절장치 사이에 형성되어, 상기 유량조절장치에서 배출된 유체를 정류하도록 형성되는 흐름정류부를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 중공부는 유체가 유입되는 전방부와 상기 유체가 유출되는 후방부로 구성되고, 상기 중공부는 상기 전방부에서 후방부로 갈수록 단면적이 넓어지도록 경사면을 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 실시예로서, 상기 유량조절장치의 이동에 의하여 상기 단면적이 변하도록 상기 유량조절장치의 일단부는 상기 경사면에 대응되는 형상을 포함 할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 풍동시험장치는 상기 풍동시험모형과 상기 풍동시험모형을 지지하고, 상기 바람의 방향에 대한 상기 풍동시험모형의 받음각을 제어하는 지지부를 포함한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 상기 유량조절장치에 의하여 상기 풍동시험모형 내부의 유량을 조절할 수 있는 바, 실제 비행체 내부의 유량을 모사할 수 있다.

또한, 상기 서보모터의 구동으로 제1 및 제2 바디의 슬라이딩 이동이 가능하고, 스토퍼에 의하여 서보모터의 구동이 제한되므로 무리한 구동으로 인한 손상을 방지할 수 있다.

상기 유량조절장치는 상기 풍동시험모형의 시스템과 신호를 송수신하여 유량조절장치의 구동이 자동화 되어 풍동시험자료의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 풍동시험장치의 개념도.
도 2는 본 발명의 도 1의 시험모형의 단면도.
도 3은 도 1의 유량조절장치의 분해 사시도.
도 4a는 유량조절장치의 수축상태에서의 단면도.
도 4b는 도 4a의 A영역의 확대도.
도 5a는 유량조절장치의 확장상태에서의 단면도.
도 5b는 도 5a의 B영역의 확대도.
도 6은 모터제어부의 계통도.

이하, 본 발명과 관련된 유량조절장치 및 이를 포함하는 풍동시험장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 풍동시험장치의 개념도이다.

도 1을 참조하면, 상기 풍동시험장치는 풍동시험모형(10)과 지지부(20)를 포함한다. 상기 풍동시험모형(10)은 실제 비행체를 모사하도록 형성된다.

상기 지지부(20)는 상기 풍동시험모형(10)의 하부에서 이를 지지하고 있으며, 상기 풍동시험모형(10)을 이동시키거나 바람에 대한 각도를 제어한다.

상기 풍동시험모형(10)은 실제 비행체의 상태를 모사하도록 형성되므로, 비행체 내부에 장착되는 각종 부품들의 상태를 모사하도록 설계된다. 유체의 흐름에 대한 비행체의 상태를 시험하기 위하여 상기 풍동시험모형(10)의 내부로 유체가 유입된다. 본 발명의 실시예에 따른 풍동시험모형은 상기 유체에 의하여 비행체 내부에 장착되는 각종 구성을 모사하기 위하여 유량조절장치(300, 도 2참조)가 내장된다. 이하, 상기 유량조절장치(300)를 구비하는 풍동시험모형(10)을 구체적으로 설명한다.

도 2는 본 발명의 도 1의 시험모형의 단면도.

도 2를 참조하면, 풍동시험모형(10)은 일 방향을 연장되고, 내부에 중공부(12)가 형성되는 바디부(11)를 포함한다. 상기 중공부(12)는 상기 풍동시험모형(10)의 전방부로부터 후방부까지 연통되도록 형성되어 유체가 이동한다.

상기 중공부(12)에 전방압력측정부(100), 전압측정부(200), 유량조절장치(300), 흐름정류부(400), 후방압력측정부(500)가 배치된다.

상기 바디부(11)의 전방부에 형성되는 중공부(12)에 상기 전방압력측정부(100)가 배치된다. 상기 정방부에 형성되는 중공부(12)은 흡입관으로 정의될 수 있다. 상기 전방압력측정부(100)는 초음속 흐름이 상기 풍동시험모형(10) 내부를 통과할 때의 압력을 측정한다.

상기 전방압력측정부(100)는 마하프로브(101)와 동압측정 센서(102)를 구비한다. 상기 마하프로브(101)는 T형 마하프로브로 형성될 수 있다. 상기 마하프로브(101)는 상기 흡입관 내부의 유동마하수를 산출할 수 있다. 산출된 상기 유동마하수의 변화는 실제 비행체 모형을 제작시 흡입관 형상설계와 비행체 성능평가에 직접적인 영향을 줄 수 있다.

상기 전압측정부(200)는 상기 중공부의 내부에 배치된다. 상기 전압측정부(200)는 전압측정링, 레이크, 튜브로 구성될 수 있다. 상기 전압측정부(200)는 실제 비행체의 엔진면에서의 전압을 측정하기 위한 장치이다.

상기 전압측정부(200)는 엔진면의 중심으로 4부분을 측정할 수 있는 레이크를 원주방향 등각으로 8영역에 설치하여 구현될 수 있다. 즉, 32부분의 전압을 측정하도록 설계될 수 있다.

상기 중공부(12)의 중심부에 유량조절장치(300)가 배치된다. 상기 유량조절장치(300)는 상기 중공부(12)에 유입되는 유체의 흐름을 조절한다. 상기 유량조절장치(300)의 구체적인 구조는 도 4a 내지 도5b를 참조하여 설명한다.

상기 중공부(12)의 후방에 상기 흐름정류부(400)가 배치된다. 상기 흐름정류부(400)는 상기 유랑조절장치(300)를 통과한 불규칙적인 유체의 흐름을 정류한다. 상기 흐름정류부(400)는 2 개의 흐름정류링을 구비할 수 있다. 상기 흐름정류링은 상기 중공부의 내부에 장착된다. 상기 흐름정류링의 구멍크기, 링의 두께 및 간격을 변형시켜 상기 중공부(12) 내부의 상태를 변형시킬 수 있다.

상기 흐름정류부(400)와 상기 바디부(11)의 후방 단부 사이에 상기 후방압력측정부(500)가 배치된다. 상기 후방압력측정부(500)는 상기 바디부(11)에서 유출되는 유체의 압력을 측정할 수 있다. 상기 전방압력측정부(200)에서 측정되는 전방압력과 상기 후방압력측정부(500)에서 측정되는 후방압력을 비교하고, 차이를 구할 수 있다. 상기 전방압력과 후방압력의 차이를 이용하여 정압회수율 및 전압분포 왜곡을 산출할 수 있다.

상기 후방압력측정부(500)는 상기 상하 레이크와 7개의 튜브로 구성될 수 있다. 상기 후방압력측정부(500)는 상기 바디부(11)의 후방단부에 형성되는 노즐부(600)에 고정된다.

상기 노즐부(600)는 상기 풍동시험모형(10) 내부 흐름을 전압 손실없이 방출하도록 형성된다.

도 3은 도 1의 유량조절장치의 분해 사시도이다. 도 4a 는 유량조절장치의 수축상태에서의 단면도이다. 도 4b는 도 4a의 A영역의 확대도이다.

도 3, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 유량조절장치(10)의 바디는 두부(301), 두부축(302), 전방동체(308), 중간동체(309), 주동체(310), 후방동체(311)로 구성된다.

도 3을 참조하면, 상기 두부(301)와 상기 두부축(302)를 제1 바디, 상기 전방동체(308)와 상기 중간동체(309)를 중간바디, 상기 주동체(310)과 상기 후방동체(311)를 제2 바디라고 정의할 수 있다. 상기 중간바디는 상기 후방동체에 연결되고, 상기 제1 바디에 적어도 일부가 중첩되도록 설치된다.

상기 유량조절장치(300)는 상기 중공부(12)의 중간영역에 형성될 수 있다. 상기 유량조절장치(300)가 배치되는 상기 중공부(12)의 적어도 일영역은 단면적이 점점 넓어지는 경사면을 포함하도록 형성된다.

상기 경사면에 대응되도록 상기 유량조절장치(300)의 상기 두부(301)는 경사면을 포함하도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 두부(301)는 일단이 뾰족한 플러그 형상으로 형성될 수 있다.

상기 유량조절장치(300)는 상기 제1 바디를 기준으로 제2 바디가 전, 후로 직선왕복운동한다. 상기 제2 바디가 왕복운동함으로 인하여 상기 두부(301)가 이동하게 된다. 상기 두부(301)의 운동에 의하여 상기 중공부(12)의 유체가 흐르는 단면적이 변화된다. 이에 의하여, 실제 비행체 내부에 흐르는 유체의 양을 조절할 수 있다.

이하, 상기 제2 바디를 이동시키는 구성을 검토한다.

상기 제1 바디와 상기 제2 바디는 일 방향을 따라 서로 상대이동 할 수 있다. 상기 중간바디는 상기 제2 바디와 슬라이딩 왕복이동 하여 상기 제1 및 제2 바디가 상대이동 한다. 즉, 상기 제1 및 제2 바디가 형성하는 내부 공간이 증가 또는 감소하도록 상기 제1 및 제2 바디가 확장 및 수축운동한다.

도 3 및 도 4b를 참조하면, 상기 전방동체(308) 내면에 상기 일 방향으로 연장되어 가이드홈(308a)이 형성된다. 상기 두부축(302)의 내주면으로부터 돌출되어 상기 가이드홈(308a)을 따라 이동가능하도록 돌출되는 가이드핀(303)이 형성된다. 상기 가이드핀(303)은 상기 두부축(302)의 단부와 가깝도록 형성되어 상기 제2 바디의 이동거리를 최대화할 수 있다.

따라서, 상기 일 방향으로 연장된 상기 가이드홈(308a)을 따라 상기 가이드핀(303)이 형성된 상기 두부축(302)이 상기 일 방향을 따라 왕복운동 하고, 상기 중간바디와 상기 제2 바디가 상대회전 하지 아니하고 직선운동 할 수 있다.

도 4a를 참조하면, 상기 제1 및 제2 바디와 중간바디 내부에 서보모터(312), 볼스크류(204), 스크류너트(305), 기어(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 서보모터(312)는 상기 중간동체(309)에 장착되고, 상기 후방동체(311)는 상기 서보모터(312)를 수납할 수 있다.

상기 서보모터(312)는 상기 제2 바디를 상기 제1 바디로부터 상대이동시킨다. 상기 서보모터(312)의 일단부에 상기 볼스크류(304)가 회전한다. 상기 서보모터(312)가 회전하여 상기 볼스크류(304)를 회전시킨다. 상기 서보모터(312)와 상기 복스크류(304)는 회전축(307)에 의하여 연결 및 고정된다.

상기 두부축(302)에 상기 볼스크류(304)가 조립되는 스크류너트(305)가 형성된다. 상기 볼스크류(304)가 회전하면 상기 스크류너트(305)에 의하여 상기 두부축(302)가 상기 일 방향을 따라서 이동하여 전진 또는 후진의 직선운동을 하게 된다. 상기 서보모터(312)는 BLDC 모터로 형성될 수 있다.

상기 서보모터(312)는 인코더를 사용하여 위치제어를 수행한다. 상기 모터는 상기 일 방향으로 형성되는 축을 기준으로 회전하고, 기어와 볼스크류에 의하여 상기 제2 바디가 직선운동하게 한다.

상기 유량조절장치(300)는 스토퍼(306), 리미트스위치(313) 및 스위치 어뎁터(314)를 더 포함할 수 있다.

상기 스토퍼(306)는 상기 두부축(302)에 설치된다. 상기 스토퍼(306)는 상기 연결축(307)을 둘러싸도록 형성될 수 있다.

상기 리미트스위치(313)는 상기 스위치어뎁터(314)에 장착된다. 상기 스위치어뎁터(314)는 상기 중간동체(309)에 고정된다. 상기 스토퍼(306)는 상기 리미트스위치(313)를 스위칭할 수 있다, 즉, 상기 스토퍼(306)는 상기 두부축(302)에 의하여 이동되어 상기 리미트스위치(313)와 충돌하도록 설치된다.

상기 리미트스위치(313)는 상기 서보모터(312)는 제어한다. 즉, 상기 리미트스위치(313)가 상기 스토퍼(306)에 의하여 스위칭되면, 상기 서보모터(312)의 구동을 정지하게 된다.

예를 들어, 상기 유량조절장치(300)에 미치는 초음속 흐름으로 인하여 진동하는 공압보다 상기 서보모터(312)의 축력이 작은 경우, 상기 제1 및 제2 바디의 내부 공간이 압축되게 된다. 이 경우, 상기 서보모터(312)가 무리하게 작동하게 되면, 상기 유량조절장치(300)가 손상되게 된다. 따라서, 상기 스토퍼(306)의 충돌에 의한 상기 리미트스위치(313)의 제어에 따라 상기 서보모터(312)가 정지하게 되고, 상기 유량조절장치(300)의 손상을 방지할 수 있다.

즉, 상기 유량조절장치(300)는 서보모터(312)에 의하여 상기 제1 및 제2 바디 내부의 유량을 조절하여 상기 중공부(12)의 유체흐름의 단면적을 제어할 수 있다. 또한, 상기 스토퍼(306)와 상기 리미트스위치(313)에 의하여 상기 유량조절장치(300)의 손상을 방지할 수 있다.

이하, 상기 유량조절장치(300) 내부 공간의 증감되는 구조를 설명한다.

도 5a는 유량조절장치의 확장상태에서의 단면도이다. 도 5b는 도 5a의 B영역의 확대도이다.

도 4a에 도시된 유량조절장치(300)는 상기 중공부(12)에 수용되는 유체가 최소가 되는 상태이다. 상기 중간바디는 상기 제2 바디와 최대한 중첩되도록 형성된다. 즉, 상기 전방동체(308)와 상기 중간동체(309)는 상기 두부축(302)와 최대한 중첩된다.

도 2 및 도 4a를 참조하면, 이 경우 상기 두부(301)가 상기 중공부(12)의 경사면과 멀어지므로, 상기 중공부(12)의 단면적이 넓어지게 된다. 따라서, 상기 중공부(12)를 통과하는 유체의 양을 최대화 할 수 있다.

이 경우, 상기 스토퍼(306)가 상기 리미트스위치(313)와 충돌하여 상기 서보모터(312)의 구동을 중지시킬 수 있다.

도 5a에 도시된 유량조절장치(300)는 상기 중공부(12)에 수용되는 유체가 최대가 되는 상태이다. 상기 중간바디는 상기 제2 바디와 최대하 중첩되도록 형성된다. 즉, 상기 전방동체(308)와 상기 중간동체(309)는 상기 두부축(302)와 최소한으로 중첩된다.

상기 가이드핀(303)은 상기 가이드홈(308a)을 따라서 이동할 수 있다, 즉, 상기 중간동체(309)에 상기 가이드홈(308a)이 형성되므로, 상기 가이드핀(303)과 상기 가이드홈(308a)의 결합으로 인하여 상기 중간동체(309)와 상기 두부축(302)가 분리되지 아니한다. 또한, 상기 원통형으로 형성되는 제1 및 제2 바디의 상대회전운동을 방지하여 직선운동의 안정성을 향상시킬 수 있다.

상기 유량조절장치(300)의 구동은 상기 풍동시험장치(10)의 구동과 연동되도록 형성될 수 있다. 이하, 상기 유량조절장치(300)의 구동과 상기 풍동시험장치(10)의 시스템을 설명한다.

도 6은 모터제어부의 계통도이다.

도 6 및 도 4a를 참조하면, 상기 유량조절장치(300)는 모터제어부를 포함한다. 상기 모터제어부는 상기 서보모터(312)의 위치를 실시간으로 아날로그 값을 변환한다. 아날로그 값으로 변환된 상기 서보모터(312)의 위치값은 풍동시험 데이터 저장부로 송신된다.

상기 위치값은 상기 풍동시험장치의 동기화된 풍동데이터로 사용될 수 있다. 또한, 풍동제어 시스템은 디지털신호를 상기 모터 제어부로 송신하여 상기 서보모터(312)의 구동을 제어할 수 있다.

상기 풍동시험 데이터 저장부는 상기 풍동시험모형 내의 유체의 상태를 감지 및 제어한다. 상기 풍동시험장치(10)는 내부에 구비되는 유량조절장치(300)와 통신할 수 있어 상기 풍동시험장치(10)의 구동의 효율성이 향상된다. 한편, 상기 풍동제어시스템과 상기 모터제어부의 통신으로 인하여 상기 풍동시험장치(10)의 풍동시험의 시작과 종료를 동기화할 수 있다.

즉, 상기 풍동시험 데이터 저장부에서 출력되는 시작신호 및 종료신호에 따라서 상기 모터제어부는 상기 서보모터(312)의 구동을 제어할 수 있다.

따라서, 상기 풍동시험장치(10)를 자동화 할 수 있으며, 풍동시험장치(10)의 시험결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 유량조절장치를 포함한 풍동시험장치는 초음속흐름에 의한 충격파 및 공압력을 극복하고, 내부의 유량을 연속적을 변화시켜 시험 중 유량변화를 모사할 수 있다. 또한, 유량조절장치와 풍동시험장치의 전기적인 연결에 의하여 자동화를 구현할 수 있고, 신뢰성이 높은 시험자료를 획득할 수 있다.

상기와 같이 설명된 유량조절장치 및 이를 포함하는 풍동시험모형과풍동시험 장치는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (17)

1. 풍동시험모형에 내부에 수납되고, 유체를 수용하는 공간이 형성되며 일 방향을 따라 상대이동 가능하여 상기 공간이 증감되도록 결합되는 제1 및 제2 하우징;
   상기 제1 하우징에 장착되어 상기 제2 하우징의 움직임을 제어하는 서보모터;
   상기 제2 하우징 내부에 고정되고, 상기 서보모터와 연결되어 상기 일 방향을 따라 상기 제2 하우징을 왕복이동시키는 볼스크류; 및
   상기 제1 하우징에 고정되고 상기 제2 하우징과 적어도 일부가 중첩하여, 상기 제2 하우징이 슬라이딩 이동하도록 결합되는 중간동체를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍동시험모형용 유량조절장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 하우징의 외주면으로부터 형성되어 상기 제2 하우징의 슬라이딩을 가이드하는 가이드핀; 및
   상기 중간동체의 내주면이 상기 일 방향을 따라 함몰되어 상기 가이드핀의 이동을 가이드 하는 가이드홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍동시험모형용 유량조절장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 중간동체에 설치되고 상기 서보모터와 전기적으로 연결되어 상기 서보모터의 구동을 제어하는 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍동시험모형용 유량조절장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2 하우징에 형성되고 상기 제2 하우징의 이동에 따라 상기 스위치를 스위칭시켜 상기 서보모터의 구동을 정지시키도록 형성되는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍동시험모형용 유량조절장치.
6. 일 방향으로 연장되도록 형성되고, 유체가 유동가능 하도록 형성되는 중공부를 구비하고, 바람에 대한 하중을 받도록 형성되는 바디부; 및
   상기 바디부 내부의 유량을 조절하도록 상기 중공부의 일 영역에 배치되는 제1항 및 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 해당되는 유량조절장치를 포함하는 풍동시험모형.
7. 제6항에 있어서,
   상기 서보모터는 상기 제1 하우징의 위치를 감지하고 상기 서보모터의 구동을 제어하는 모터제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍동시험모형.
8. 제7항에 있어서,
   상기 바람에 의한 상기 바디부 내의 유체의 상태를 감지 및 제어하는 풍동시험데이터저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍동시험모형.
9. 제8항에 있어서,
   상기 모터제어부는 상기 제1 하우징의 위치를 감지하여 출력된 신호를 아날로그 값으로 변화하여 상기 풍동시험데이터저장부로 전송하는 것을 특징으로 하는 풍동시험모형.
10. 제9항에 있어서, 상기 모터제어부는 상기 풍동시험데이터저장부에서 룰력되는 출력신호 및 종료신호를 수신하여 상기 모터 구동여부를 제어하는 것을 특징으로 하는 풍동시험모형.
11. 제6항에 있어서,
    상기 중공부는 상기 바디부 내부로 유체 유입되는 흡입관을 포함하고,
    상기 흡입관의 내부에 상기 유체의 동적압력을 측정하는 전방압력측정센서가 배치되는 것을 특징으로 하는 풍동시험모형.
12. 제11항에 있어서,
    상기 중공부는 상기 바디부의 외부로 유체가 유출되는 방출관을 포함하고,
    상기 방출관에 배치되고, 상기 전방압력측정센서의 측정값과의 차이를 계산하기 위하여 유출되는 상기 유체의 압력을 측정하는 후방압력측정센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍동시험모형.
13. 제12항에 있어서,
    상기 중공부 내부에 상기 전방압력측정센서와 상기 유량조절장치 사이에 배치되어 상기 중공부 내부의 전압력을 측정하는 전압측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍동시험모형.
14. 제12항에 있어서,
    상기 후방압력측정센서와 상기 유량조절장치 사이에 형성되어, 상기 유량조절장치에서 배출된 유체를 정류하도록 형성되는 흐름정류부를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍동시험모형.
15. 제6항에 있어서,
    상기 중공부는 유체가 유입되는 전방부와 상기 유체가 유출되는 후방부로 구성되고,
    상기 중공부는 상기 전방부에서 후방부로 갈수록 단면적이 넓어지도록 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍동시험모형.
16. 제15항에 있어서,
    상기 유량조절장치의 이동에 의하여 상기 단면적이 변하도록 상기 유량조절장치의 일단부는 상기 경사면에 대응되는 형상을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍동시험모형.
17. 일 방향으로 연장되도록 형성되고 유체가 유동가능하도록 형성되는 중공부를 구비하고 바람에 대한 하중을 받도록 형성되는 바디부 및 상기 바디부 내부의 유량을 조절하도록 상기 중공부의 일 영역에 배치되는 유량조절장치를 포함하는 풍동시험모형; 및
    상기 풍동시험모형을 지지하고, 상기 바람의 방향에 대한 상기 풍동시험모형의 받음각을 제어하는 지지부를 포함하며,
    상기 유량조절장치는,
    상기 풍동시험모형에 내부에 수납되고, 유체를 수용하는 공간이 형성되며 일 방향을 따라 상대이동 가능하여 상기 공간이 증감되도록 결합되는 제1 및 제2 하우징;
    상기 제1 하우징에 장착되어 상기 제2 하우징의 움직임을 제어하는 서보모터;
    상기 제2 하우징 내부에 고정되고, 상기 서보모터와 연결되어 상기 일 방향을 따라 상기 제2 하우징을 왕복이동시키는 볼스크류; 및
    상기 제1 하우징에 고정되고 상기 제2 하우징과 적어도 일부가 중첩하여, 상기 제2 하우징이 슬라이딩 이동하도록 결합되는 중간동체를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍동시험장치.

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