• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제18권1호
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• pp.60-72
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• 1994

The effect of free stream tubulence on the coherent structure in the near wake of a circular cylinder was investigated by a conditional sampling technique. The measurements were made from C.T.A. with hot wire I-probe and a Split-film sensor. Contours of phase-averaged velocity and vorticities were presented and discussed. It was found that the value of the vortex strength increased with increasing free stream turbulence which can enhance the roll-up of the shear layer.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.27-30
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• 2002

An experimental study is performed to investigate the characteristics of near wake behind a circular cylinder with serrated fins using the constant temperature anemometer and through flow visualization. Previous report(Boo at al., 2001) shows that there are three different modes in vortex shedding behavior. This paper is focused on the identification of the physical reasons why the difference is occured in vortex shedding. The through flow velocity crossing fins decreases as increasing fin height and decreasing fin pitch mainly due to the flow resistence. Vortex shedding is affected strongly by velocity distribution around fin tube, especially by the velocity gradient. The velocity distribution at X/d=0.0 has lower gradient with increasing freestream velocity and fin height and decreasing fin pitch. Those differences in velocity gradients generate different vortex shedding mechanism.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권7호
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• pp.709-715
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• 2011

대칭익형 단면에 미세한 피치각의 차이를 가지는 두 개의 로터 블레이드의 끝에서 발생하는 와류들의 상호 간섭을 관측하기 위하여 2차원 LDV를 활용하여 끝와류의 회전속도 성분과 축방향속도 성분들을 후류시기에 따라서 측정하였다. 선행 블레이드는 끝와류 축방향 성분이 정규분포를 나타내는 상사성을 위배한 반면, 후행 블레이드는 회전속도 성분이 복합와류를 나타내는 Vatistas' n=2 모형의 상사성을 위배하는 것으로 관찰되었다. 또한, 후류시기 200~240도 근방에서 두 끝와류의 궤적이 근접되어 상호 간섭을 나타내는 것으로 밝혀졌으며 이 시기 동안 후행블레이드의 와류이완 현상이 발생하는 것으로 확인이 되었다. 이러한 후류 간섭은 관절형 허브를 가지는 로터에서도 발생될 것으로 예측된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.1518-1528
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• 1993

본 연구는 단일 원주의 와여기 진동특성에 관한 연구의 연속연구로서 풍동내 에 직렬로 배열된 두 원주의 직교유동에 의한 두 가지 경우의 동적 거동을 조사하였다. 첫째는 상류측 탄성지지 원주의 후류내에 가깝게 놓여진 하류측 고정원주의 간섭에 의한 상류측 원주의 진동(proximity-induced vibration)이며, 둘째는 상류측의 고정원 주의 후류내에 가깝게 놓여진 하류측 탄성지지 원주의 공기역학적 진동(wake-induced vibration)이다. 본 연구의 목적으로 직렬로 배열된 동일 직경의 두 원주에 있어서 어느 한 쪽의 원주가 탄성지지가 되어 있을 경우, 두 원주사이의 간격과 유속변화에 따른 와여기 진동과 유력탄성 불안정 진동의 진동특성 및 후류내에서의 와유출 특성을 명확히 하기 위해 실험적으로 조사, 연구하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제20권6호
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• pp.760-767
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• 2014

본 연구에서는 길이가 다른 장방형 실린더 사이에서 발생하는 제트류가 후류에 미치는 영향을 알아보기 위해 회류수조에서 PIV기법을 사용하여 실험을 실시하였다. 장방형 실린더의 높이(h)와 실린더 사이의 간격(gap)은 10mm이며 폭(B)은 300mm로 하였다. 유동방향의 모델의 길이(L)는 30mm, 60mm, 90mm 및 120mm를 각각 적용하였으며, 모델의 높이(H=30mm)를 기준으로 길이의 비가 1, 2, 3,및 4이다. 유입유동은 조류의 수심에 따른 차이를 감안하여 모델의 높이(H)를 기준으로 $Re=1.4{\times}10^4$, $Re=2.0{\times}10^4$, $Re=2.9{\times}10^4$를 각각 적용하였으며. 유동계측을 위한 영역은 실린더 후방으로 모델 높이의 5배까지 설정하였다. 실험결과 유속이 증가함에 따라 와의 크기가 후류영역으로 증가하며, 근접 후류에서는 장방형 구조물일수록 관통류의 속도성분이 증가하는 특성을 나타냈다. 또한 후류로 갈수록 속도결손은 유입유동이 증가할수록 종횡비가 작은 경우에 크게 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권10호
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• pp.1417-1426
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• 2001

Turbulent flow characteristics in the near wake of a square cylinder have been studied experimentally by using a Digital PIV method. Experiments are performed at the Reynolds numbers of 1600 and 3900 based on the free-stream velocity and the square height. The ensemble averaged turbulence statistics are acquired from 2030 realizations of instantaneous fluctuating velocity field after the conventional Reynolds decomposition. The differences in turbulent intensity and Reynolds shear stress profiles fur both oases indicate that the effect of Reynolds number seems to be descernible mainly due to the occurrence of transition in the separated shear layer. Because of the periodic nature of vortex shedding process, transverse velocity fluctuations contribute dominantly , to turbulent kinetic energy distribution. A comparison with previous LDV data obtained at much higher Reynolds number shows a fairly good agreement each other. It turns out that the effect of Reynolds number diminishes as increasing Reynolds number, which is a well-known feature of a sharp-edged bluff body wake. The streamwise variation of turbulence intensities are compared with those from a circular cylinder along the centerline at the same Reynolds number. The overall magnitudes and the decay rates of turbulence intensities are quite similar, but some differences are noticeble especially in the transverse intensity variation.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권10호
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• pp.1408-1416
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• 2001

Mean flow fields in the near wake of a square cylinder have been studied experimentally using a Particle Image Velocimetry (PIV). Ensemble-averaged velocity fields are successfully measured fur the square cylinder wake including the reverse flow region which arises many difficulties in accurate measurement by using conventional techniques, Experiments are performed at two free stream velocities of U$\_$$\infty$/ = 1.27m/s and 3.03m/s. The corresponding Reynolds numbers based on the free-stream velocity and cylinder diameter are 1600 and 3900, respectively. The intensity of free-stream turbulence is less than 1%, the blockage ratio (D/H) is 6.6% and the aspect ratio (W/D) is 40. The effect of Reynolds number on the near wake of a square cylinder has been investigated by the global mean velocity and instantaneous velocity fields. The most striking feature is that the length of the recirculating region increases with increasing Reynolds number, which turns out totally reverse trend compared with those observed in the circular cylinder wake at the same range of Reynolds number. Fer the case of higher Reynolds number, the mean velocity data agree well with those of relevant existing data obtained at much higher Reynolds numbers, which reflects the general aspect of sharp-edged bluff body wake.

• 한국항해항만학회지
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• 제32권6호
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• pp.453-458
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• 2008

원형실린더에 크기가 다른 제어봉을 부착하여 2차원 단면 유통특성에 대해서 시간평균유동장을 계측하여 근접후류 제어에 관하여 PIV기법을 적용하여 연구를 수행하였다. 모델시험은 각각 크기가 다른 제어봉을 적용하였으며($d/D=0.1{\sim}d/D=0.5$) 레이놀즈수는 원형실린더의 직경을 기준으로 Re=15,000으로 적용하였다. 유동장의 속도분포론 획득하기 위해 2프레임 상호상관법을 이용하였다. 실험에 적용된 원형실린더(D=50mm)에 제어봉을 부착한 결과를 상호 비교함으로서 시간평균속도분포와 제어봉에 의한 유동제어 효과를 알 수 있었다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권4호
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• pp.35-44
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• 2022

이·착륙하는 항공기에서 발생하는 후류의 거동에 대한 연구는 근접 후행 항공기의 비행안정성과 공항의 경제성 등과 관련하여 매우 중요하다. 특히 이착륙 비행단계에서 발생한 와들의 거동 연구는 지면효과가 반드시 고려해야 한다. 본 연구에서는 기존의 2차원 스펙트럴법에 와도경계조건 및 이미지법을 적용하여, 지면효과가 고려될 수 있는 수치해법을 도출하였다. 개선된 수치기법을 사용하여 얻은 결과를 참고문헌의 수치해석 결과 및 실험결과와 비교하여 타당성을 검증하였다. 특히, 본 연구의 수치해석방법으로 지면근처에서 발생하는 이차와(secondary vortex)의 생성과 박리, 그리고 거동을 예측할 수 있음을 보였다. 향후 본 연구방법을 확장하여 Stratification, Wind Shear 등 다양한 기상조건이 와의 거동에 미치는 영향을 연구할 계획이다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권8호
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• pp.1191-1200
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• 2002

The measurements of velocity vectors are made in the near wake(X/d=5.0) of a circular cylinder with serrated fins. Velocity of fluid which flow through fins decreases as increasing fin height and freestream velocity and decreasing fin pitch. Therefore the velocity distribution at X/d=0.0 has lower gradient with increasing freestream velocity and fin height and decreasing fin pitch. The discontinuity of the streamwise velocity gradient is observed near the fin edge and causes significant changes in V-component velocity distribution in the near wake. This change attributes to the differences in Strouhal number and entraintment flow behavior. Increased turbulent intensity around a circular cylinder due to the serrated fins and entrainment flow are important factors for the recovery of velocity defect. The widths of velocity and turbulent intensity distribution of fin tubes are wider than those of a circular cylinder. The normalized velocity and turbulent intensity distributions with a hydraulic diameter which is proposed in this paper are in closer agreement with those of a circular cylinder.