• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.39 no.4
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• pp.227-236
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• 2020

This paper derives the insertion loss for the bubble layer of an air bubble curtain and an air masker which are used to reduce ocean anthropogenic noise such as the piling noise and the ship noise. The air bubble curtain is considered as a 'fluid-air bubble layer-fluid' model and the environment for the air masker is simplified as an 'vacuum-thin plate-fluid-air bubble layer-fluid' model. The air bubble layer in each model is assumed as the effective medium which has the complex wavenumber and the complex impedance corresponding to the bubble population distribution. The numerical simulations are performed to examine the insertion loss depending on the bubble population, the void fraction, and the thickness of the layer.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• autumn
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• pp.295-298
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• 2000

음향 흐름 (Acoustic Streaming)현상은 음파가 유체 내에서 전파하는 경우에 음파의 흡수로 인한 음장방향으로의 유체 흐름을 말한다. 이러한 유체 내에서의 음향 흐름현상은 입사음파의 구동주파수나 음압진폭등에 영향을 받으며, 현재 음향 흐름현상은 DNA 분열이나 박테리아 분해 등 생체학적 효과01 초음파의 비 열적 효과로 널리 사용중이다 본 연구에서는 수중에서 전기분해 법을 이용하여 형성된 기포층에 음파를 수직 입사하여 밀려나가는 기포의 거리를 측정함으로써 입사음파의 구동주파수와 음압진폭 변화에 따른 음향 흐름현상을 관측하였다. 기포의 거리 측정 결과에 의하면 입사음파의 음압진폭 증가에 따라 기포의 밀림현상이 현저하게 증가하였으며, 구동주파수 변화에 따른 기포의 밀림현상은 차이를 보이고 있지 않았다 본 측정결과로부터 음향 흐름현상은 입사음파의 구동주파수에 의한 영향을 확인 할 수 없었으나. 음압진폭에 상당한 영향을 받는다는 것을 확인하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.8 no.1
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• pp.23-30
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• 1989

Propagation phenomena of nonlinear pressure waves in a bubbly mixture are studied. The governing equations for a bubbly mixture are derived heuristically and energy equation is incorporated with other governing equations to take thermal effects into consideration inside the bubble. This non-isothermal condition of the bubble inside is especially important when high amplitude pressure waves are treated. Keller's equation is adapted for the bubble dynamics as practical problem. Some numerical simulations are carried out for the shock tube problem using a computer program based on the above model. A comparison with experimental results of Noordzij and van Wijngaarden shows that the structure of the wave in the shock tube experiment seems to be much more significantly affected 요 the complex heat transfer phenomena inside the bubbles than by the relative translational motion between bubbles and surrounding liquid.

• The Korean Journal of Rheology
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• v.3 no.1
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• pp.47-55
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• 1991

본 연구에서는 구형기포가 미분형의 upper convected Maxwell 모델을 따르는 유체 내에서 수축할 때의 현상을 이론적으로 해석하였다. 수치해법으로는 Lagrangian 좌표계에서 지배방정식을 유도 사용함으로써 자연스럽게 자유표면을 추적하는 동시에 압력변수도 반복 에 의하지 않고 직접적인 방법으로 계산할 수 있는 Galerkin-유한요소법을 개발사용하였다. 본연구의 결과 유체의 탄성은 변형초기에 충분히 발달치 못하기 때문에 수축을 가속화시키 지만 수축 후기에는 지연시킴을 알 수 있었다. 수축의 속도는 적분형 Maxwell 유체에서 보 다 빠른 것을 알수 있었는데 이는 유체의 정지이력에 의한 것으로 판단되었다, 또한 Maxwell 유체내에서 기포가 수축할 경우 탄성에 의한 반동현상이 나타나며 반동이 점성에 의하여 감쇄될 때의 진폭과 주기는 비례함을 보였다.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.29 no.1
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• pp.117-123
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• 2024

Bubbles generated in water receive an upward buoyant force due to the density and pressure difference of the surrounding fluid. Additionally, the behavior, shape, and heat exchange process of bubbles vary depending on the viscosity, surface tension, rising speed, and size difference with the surrounding fluid. In this study, we modeled speed, and heat transfer of a high-temperature single bubble rising in a cylindrical water tank. For this purpose, velocity, and temperature of the bubbles were calculated using theoretical equations, to be compared with numerical simulation results. The numerical analysis was performed using a commercial software, and the stability of the numerical analysis with mesh size was confirmed through calculation of the grid convergence index. The numerical analysis of the rising speed and temperature of a single bubble showed the values to converge when the minimum cell size was 1/160 of the bubble diameter, and the temperature decrease was confirmed to be the same as that of the surrounding fluid within 0.05 seconds.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.592-596
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• 2007

본 연구에서는 구조물 전면에서 발생하는 권파와 그 이후 발생하는 처오름과 월파의 유속장을 계측하기 위하여 수리모형실험을 실시하였으며, 실험결과를 이용하여 월파의 유속분포를 나타내는 경험식을 제안하였다. 구조물 전면에서 내습파랑이 쇄파된 이후, 구조물을 월파하는 동안에 유체의 흐름은 넓은 연행기포의 지역을 형성하며 다위상(multiphase)상태가 된다. 쇄파에 의한 구조물 주위에서의 유체흐름 중 연행기포가 없는 영역의 유속 측정에는 입자화상유속계(particle image velocimetry, PIV)기법을, 연행기포 영역에서의 유속 측정에는 기포화상유속계(particle image velocimetry, BIV)기법을 적용하였다. 두 기법을 이용하여 측정된 유속장으로부터 구조물 주위에서의 쇄파, 처오름 및 월파시의 최대유속을 계측하였다. 구조물 위로 월파된 유체 흐름 분포는 비선형적인 특성을 보여주며, 시간별 최대유속은 주로 유체의 전면부에서 발생하는 것으로 나타났다. 또한 무차원화된 유속분포로부터 구조물 위에서의 월파시 유속분포가 자기상사성(self-similarity)을 갖는다는 것을 알 수 있었으며, 이를 이용하여 월파의 유속분포를 위한 실험적 경험식을 제시하였다.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.15 no.4
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• pp.65-72
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• 2011

Numerical simulation has been performed to investigate the bubbly flow in the liquid with vertical temperature gradient. The objective of this study is to establish an accurate numerical prediction program of gas-liquid two-phase flows in a vertical temperature gradient condition, whose mathematical model is formulated by the Eulerian-Lagrangian model. The present numerical results reveal the temperature mixing mechanism and the fluid dynamical characteristics induced by the bubbly flow in the liquid with stratified temperature. The effects of bubble radius, void fraction, and gas flow rate on bubble-driven convective flow are considered, too.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 2009.11a
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• pp.185-187
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• 2009

A density based method with homogeneous cavitation model to investigate cavitation-bubble collapsing behavior is proposed and applied to bubble-shock interaction problems. By applying this method, cylindrical bubbles located in the liquid and incident liquid shock wave are computed. Bubble collapsing behavior, shock-bubble interaction and shock transmission/reflection pattern are investigated.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05a
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• pp.469-474
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• 1998

이상 유동 지배 방정식에 두 상의 경계면 두께 개념을 도입하여 액체 내부에서의 기포 거동에 대한 동적 안정성을 이론적으로 해석하였다. 현재까지 기포의 안정성은 실험과 거시적인 물리적 이론에 의하여만 정적으로 연구되어 왔으나, 상간의 압력 불연속성을 표면장력 모델링을 이용하여 해석적으로 해결 함으로서 기포 안정성에 대한 정량적인 분석을 가능하게 하였다. 그 결과 기포의 안정성은 기존의 무차윈 Weber수 이외에 Reynolds수 그리고 유체의 점성력과 Capillary파와 관련된 무차원 수에 의해서도 영향을 받는 것으로 밝혀졌다.

• Journal of the Korean Society of Visualization
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• v.16 no.1
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• pp.37-41
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• 2018

The two-fluid model is widely used for practical applications involving multi-phase flows in chemical reactor, nuclear reactor, desalination systems, boilers, and internal combustion engine. There are several modeling terms in the two-fluid model, which must be determined properly. This study suggests the best models for turbulent vertical bubbly flow.