This research aims at establishing the fundamental characteristics of the kite through the analysis of the flow field around various types of kites. The approach of this study were adopted for the analysis; visualization by CFD(computational fluid dynamics). Also, the lift/drag and PIV(particle image velocimetry) tests of kites had been performed in our previous finding. For this situation, models of canvas kite were designed by solidworks(design program) for the CFD test using the same conditions as in the lift/drag tests. And we utilized FloWorks as a CFD analysis program. The results obtained from the above approach are summarized as follows: According to comparison of the measured and analyzed results from mechanical tests, PIV and CFD test, the results of all test were similar. The numerical results of lift-coefficient and drag-coefficient were 5-20% less than those of the tests when attack angle is 10˚, 20˚ and 30˚. In particular, it showed the 20% discrepancy at 40˚. The numerical results of the ratio of drag and lift were 8-13% less than those of the tests at 10˚ and 10% less than those of the tests at 20˚, 30˚ and 40˚. Pressure distribution gradually became stable at 10˚. In particular, the rectangular and triangular types had the centre of the high pressure field towards the leading edge and the inverted triangular type had it towards the trailing edge. The increase of the attack angle resulted in the eddy in order of the rectangular, triangular and inverted triangular type. The magnitude of the eddy followed the same order. The effect of edge-eddy was biggest in the triangular type followed by the rectangular and then the inverted triangular type. The action point of dynamic pressure as a function of the attack angle was close to the rear area of the model with the small attack angle, and with large attack angle, the action point was close to the front part of the model.

This research aims at establishing the fundamental characteristics of the kite through the analysis of the flow field around various types of kites. The approach of this study were adopted for the analysis; visualization by PIV(particle image velocimetry). Also, the lift and drag tests of kites had been performed in our previous finding(Bae et al., 2004a; Bae et al., 2004b). For this situation, models of canvas kite were deployed in the circulating water channel for the PIV test using the same conditions as in the lift and drag tests. The results obtained from the above approach are summarized as follows: Given the rectangular and triangular kites when attack angle is 20˚, vortex by the boundary layer separation was seen in the leading edge and the flow towards the trailing edge was more turbulent. But, the inverted triangular type kite was seen to be stable without any boundary layer separation or turbulence. The increase of the attack angle resulted in the eddy in order of the rectangular, triangular and inverted triangular type. The magnitude of the eddy followed the same order. The effect of edge-eddy was biggest in the triangular type followed by the rectangular and then the inverted triangular type. The kite as the buoyancy device or the opening device will be very useful when the appropriate applications and the stability are met.

종횡비, 다각형 모양에 따른 평판과 범포의 유체역학적 특성을 규명하고자 직사각형, 사다리꼴 모양으로 모형 평판과 범포를 제작하고 회류수조에서 양 · 항력 실험을 수행하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 삼각형 평판의 경우, 종횡비가 1 이하인 모형에서는 38~42˚에서 최대 CL이 1.23~1.32, 1.5 이상인 모형에서는 20~50˚에서 CL이 약 0.85 전후였다. 역삼각형 평판의 경우, 종횡비가 1 이하인 모형에서는 영가가 36~38˚에서 최대 CL이 1.46~1.56, 1.5 이상인 모형에서는 22~26˚에서 1.05~1.21 정도였다. 같은 삼각형 평판 모형에서는 전자의 모형이 후자보다 CL이 작게, 양항비도 작게 나타났다. 2. 삼각형 범포의 경우, 종횡비가 1 이하인 모형에서는 영각 46~48˚에서 최대 CL이 1.67~1.77, 1.5 이상인 모형에서는 20~50˚에서 CL이 약 1.1 전후였다. 역삼각형 범포의 경우, 종횡비가 1 이하인 모형에서는 영각 28~32˚에서 최대 CL이 1.44~1.68, 1.5 이상인 모형에서는 18~24˚에서 10.3~1.18 정도였다. 같은 삼각형 범포 모형에서는 전자의 모형이 후자보다 CL은 크게, 양항비는 작게 나타났다. 3. 모형에서 물의 유체력을 많이 받을 수 있는 곳에서 만곡꼭지점이 만들어지며, 삼각형 모형에서는 종횡비가 클수록, 역삼각형 모형에서는 작을수록 만곡꼭지점의 위치도 컸다. 4. 만곡도는 전 모형에서 종횡비가 클수록 컸으며, 삼각형 모형에서는 영각이 클수록 컸고 역삼각형 모형에서는 작을수록 컸다.

종횡비, 다각형 모양에 따른 평판과 범포의 유체역학적 특성을 규명하고자 직사각형, 사다리꼴 모양으로 모형 평판과 범포를 제작하고 회류수조에서 양 · 항력 실험을 수행하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 직사각형 평판의 경우, 종횡비가 1 이하인 모형에서는 영각 40~42˚에서 최대 CL이 1.46~1.54, 1.5 이상인 모형에서는 20~22˚에서 10.7~1.11 정도였다. 직사각형 범포의 경우, 종횡비가 1 이하인 모형에서는 영각 32~40˚에서 최대 CL이 1.75~1.91, 1.5 이상인 모형에서는 18~22˚에서 1.248~1.40 정도였다. 같은 직사각형 모형에서는 범포가 평판보다 CL은 크게, 양항비는 작게 나타났다. 2. 사다리꼴 범포의 경우, 종횡비가 1.5 이하인 모형에서는 영각 34~44˚에서 최대 CL이 1.65~1.89, 2인 모형에서는 14~48˚에서 CL이 약 1.00 전후였다. 역사다리꼴 범포의 경우, 종횡비가 1.5 이하인 모형에서는 영각 24~36˚에서 최대 CL이 1.57~1.74, 2인 모형에서는 18˚에서 1.21이었다. 같은 사다리꼴 범포 모형에서는 전자의 모형이 후자보다 CL은 조금 크게, 양항비는 작게 나타났다. 3. 모형에서 물의 유체력을 많이 받을 수 있는 곳에서 만곡꼭지점이 만들어지며, 직사각형, 사다리꼴 모형에서는 종횡비가 클수록, 역사다리꼴 모형에서는 종횡비가 클수록, 역사다리꼴 모형에서는 작을수록 만곡꼭지점의 위치도 컸다. 4. 만곡도는 전 모형에서 종횡비가 클수록 컸으며, 직사각형, 사다리꼴 모형에서 영각의 클수록 컸고 직사각형 모형이 사다리꼴 모형보다 컸다.