• Title/Summary/Keyword: 난류레이놀즈수

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A Computation of Viscous Flows on an Axisymmetric Body (축 대칭 물체 주위의 점성유동 계산)

  • Jae-Moon Lew
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.28 no.1
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    • pp.19-26
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    • 1991
  • The complete, fully-elliptic Reynolds-averaged Navier-Stokes equations have been solved using a two-layer model, in the $\kappa-\varepsilon$ turbulence model, for the axisymmetric body. Numerically generated boundary-fitted coordinate system and the finite analytic methods are used to solve the governing equations. Calculations are started after the middle body with given inlet conditions. The velocities and the turbulent quantities at the inlet section are specified by solving the boundary layer equations or by standard flat-plate boundary profiles. The effects of the inlet conditions on the solution are investigated.

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An Improved Heat Transfer Prediction Model for Turbulent Falling Liquid Films with or Without Interfacial Shear (계면 전단응력이 있을 때와 없을 때 하강하는 난류액막에 대한 개선된 열전달 예측 모델)

  • Park, Seok-Jeong;Chun, Moon-Hyun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.27 no.2
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    • pp.189-202
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    • 1995
  • An improved method is presented for the prediction of heat transfer coefficients in turbulent fall-ing liquid films with or without interfacial shear for both heating or condensation. A modified Mudawwar and El-Masri's semi-empirical turbulence model, particularly to extend its use for the turbulent falling film with high interfacial shear, is used to replace the eddy viscosity model incorporated in the unified approach unposed by Yih and Liu. The liquid film thickness and asymptotic heat transfer coefficients against the film Reynolds number for wide range of interfacial shear predicted by both present and existing methods are compared with experimental data. The results show that in general, predictions of the modified model agee more closely with experimental data than that of existing models.

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Experimental Study on Turbulent Structure of Flow around KRISO 3600TEU Container Double-deck Model (KRISO 3600TEU 콘테이너 모형선 주위 유동의 난류구조에 관한 실험적 연구)

  • Hak-Rok Kim;Sang-Joon Lee
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.36 no.3
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    • pp.8-14
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    • 1999
  • The flor characteristics around the KRISO 3600TEU container ship model have been experimentally investigated in a subsonic wind tunnel. The mean velocity and turbulence characteristics in the stern and wake regions were measured using an x-type hot-wire probe. The flow characteristics in the stern and near wake regions revealed a complicated three-dimensional flow pattern. The measured results showed clearly the formation of longitudinal vortices and their effect on the flow pattern in the wake region. The shear layer developed along the ship model expands showly to the downward direction. The turbulence statistics measured can be used as comparative data of numerical simulations and provide insights into development of accurate turbulence models for the ship design.

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Design and Analysis for the Propeller of MAVs in Low Reynolds Number Flows (저레이놀즈수 영역의 초소형비행체 프로펠러 설계 및 해석)

  • Lee, Ki-Hak;Kim, Kyu-Hong;Lee, Kyung-Tae;Ahn, Jon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.30 no.5
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    • pp.1-8
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    • 2002
  • The performance of MAV(Micro Air Vehicles) propellers is highly affected by the aerodynamic characteristics of a 2-D blade airfoil shapes. XFOIL is used to predict the lift and drag coefficients in low Reynolds Number flows. ARA-D 6%, which shows a good performance in low Reynolds Number regions, is selected as a blade airfoil. The 3-D propeller blade shape is optimized with the minimum energy loss condition, and the distribution of aerodynamic coefficients of ARA-D 6% is calculated. The designed optimal blade is compared with the Black Widow's propeller blade shape in the same conditions. The results indicate that the designed propeller installed in MAV can provide a good performance.

An Experimental Study for Secondary Currents in Open-channel Flows over Submerged Vegetation (침수식생 개수로의 이차흐름에 대한 실험연구)

  • Yang, Won-Jun;Choi, Sung-Uk;Choi, Byung-Woong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.400-404
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    • 2009
  • 본 연구에서는 곧은 식생과 유연한 식생 및 다양한 수심비를 갖는 개수로 흐름 조건에 대한 수리실험을 실시하였다. 레이저 도플러 유속계를 이용하여 수로 전체 단면의 유속을 측정함으로써, 이차흐름이 평균유속 및 난류량에 미치는 영향을 분석할 수 있도록 하였다. 평균유속의 경우, 수치모의결과와 동일하게 측벽근처에서 최대 유속이 발생하였다. 유속측정자료를 이용하여 침수식생 개수로 흐름의 벡터도를 살펴본 결과, 침수식생 개수로의 경우 일반 개수로 흐름과는 달리 바닥 와 (bottom vortex)가 측벽 근처에서 매우 활발한 것으로 나타났으며, 이로 인해 수로 중앙의 높은 운동량을 가진 유체가 측벽방향으로 이동하고 있음을 확인하였다. 또한 측벽에서 이차흐름으로 인해 발생하는 강한 하강류가 레이놀즈응력 및 난류 강도의 수직방향 분포 형태에 영향을 미치는 것을 확인하였다.

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Simulation of Partly-Vegetated Channel using Reynolds Stress Model (레이놀즈응력모형을 이용한 부분식생 흐름 특성 분석)

  • Lee, Seonmin;Choi, Sung-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.93-93
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    • 2019
  • 식생이 있는 개수로 흐름의 분석이 중요한 이유는 식생이 흐름 특성과 유사이송 및 하상변동에 영향을 주어 복잡한 흐름 현상을 만들어 내기 때문이다. 식생 밀도, 식생 길이, 식생이 식재된 형태에 따라 흐름의 현상이 달라지며, 흐름 특성의 변화로 인해 하상 및 주변 하천구조물에 영향을 줄 수 있다. 하천의 식생은 대부분 폭과 길이가 제한된 모습으로 존재하는 경우가 많으며, 식생이 존재하는 영역에서는 식생항력에 의해 유속이 감소하고 식생이 없는 영역에서 유속이 증가한다. 식생항력에 의해 변화된 흐름 특성은 일정 거리를 지나면 평형상태에 도달하게 되며, 식생의 경계면에서는 전단층이 발달하여 모멘텀의 교환이 활발하게 발생하는 현상을 보인다. 식생 흐름의 특성을 분석하기 위해 수치모형으로는 식생 흐름의 강한 비등방성을 모의할 수 있는 비등방성 수치모형이 적합하다. 본 연구에서는 부분 식생이 식재된 개수로에서 RSM (Reynolds stress model)을 이용하여 식생과 식생 주변의 흐름 특성 및 난류량을 분석하였다. 흐름의 변화에 따라 크게 3 구간으로 나누어 흐름 특성을 파악할 수 있으며, 식생의 밀도와 식생 영역의 폭의 길이에 따라 각 구간의 길이가 달라지는 것을 확인하였다.

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Computation of Boundary Layer over Declined Flat Plates Using EDISON_CFD (EDISON_CFD를 이용한 경사진 평판에서의 경계층 계산)

  • Son, Mi-So;Park, Su-Hyeong
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2012.04a
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    • pp.93-96
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    • 2012
  • 경계층이란 유체와 물체 표면의 마찰로 인해 생성되는 층을 말한다. 경계층은 두께에 따라 층류 경계층, 천이 경계층, 난류 경계층으로 나누어진다. 레이놀즈 수 크기에 따라 경계층은 몇 가지의 층으로 구분되어 진다. 이 계산에서는 경사진 평판 위에서 유동의 현상들이 어떻게 일어나는지 확인하였다. 또한, 경사가 없는 평판위에서 velocity profile과 Blasius solution을 비교하였고, 평판의 뒤쪽에 격자의 간격이 넓음으로 큰 오차가 발생하게 됨을 알 수 있었다.

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Numerical Study on Roughness Effect for Axi-symmetry Submerged Body in High Reynolds Number (고 레이놀즈 수에서의 축대칭 몰수체의 거칠기에 대한 수치연구)

  • Joung, Tae-Hwan;Song, Hyung-Do;Yum, Jong-Gil;Song, Seongjin;Park, Sunho
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.24 no.2
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    • pp.246-252
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    • 2018
  • In this paper, the friction drag force of 3D submerged body is investigated by considering the surface roughness, the first grid height, and the Reynolds number using open CFD source code, OpenFOAM 4.0. A procedure for estimating drag components by CFD code is set up and suggested in this study. In the 3D submerged body, because of the form factor in the 3D computations, the friction resistance with the small roughness of $12{\mu}m$ obtains different result with the smooth wall. As the Reynolds number increased, the boundary layer becomes thinner and the fiction resistance tends to decrease. In the computations for the effect of y+, the friction resistance and wall shear stress are excessively predicted when the y+ value deviates from the log layer. This is presumably because the boundary layer becomes thicker and the turbulence energy is excessively predicted in the nose due to the increase in y+ value. As the roughness increases, the boundary layer becomes thicker and the turbulence kinetic energy on the surface increases. From this study, the drag estimation method, considering the roughness by numerical analysis for ships or offshore structures, can be provided by using the suggested the y+ value and surface roughness with wall function.

Interpretation of Ammonia Absorption Behavior in Water Turbulent Flow (물 난류에서의 암모니아 흡수 거동 해석)

  • Lee, Sang-Ryong;Park, Jin-Won
    • Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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    • v.27 no.3
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    • pp.75-80
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    • 2019
  • The article is devoted to the interpretation of ammonia, one of the fine dust precursors, absorption behavior in water turbulent flow. The water flow was considered as a turbulent flow with Reynolds number more than $10^4$, because ammonia gas penetration depth was deeper at turbulent flow compared to laminar flow. For the interpretation, the dimensionless mass transfer governing-equation and the constant physical-properties at room temperature were used. The diffusivity of ammonia in water and the kinematic viscosity of water were $2{\times}10^{-9}m^2/s$ and $1{\times}10^{-6}m^2/s$, respectively. The concentration distribution of ammonia in water was estimated with respect to the position from the point where the water started to be exposed to ammonia. The quantitative distribution as a function of the mixing length was also acquired. The quantitative interpretation may provide the insight how much the turbulent flow was more efficient to remove ammonia rather than the laminar flow.

Numerical Simulation of 2-D Wing-In-Ground Effect (2차원 해면효과의 수치계산)

  • Yang Chen-Jun;Shin Myung-Soo
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.3 no.1
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    • pp.54-62
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    • 1998
  • 본 논문은 2차원 해면효과의 수치계산 결과를 정리하였다. 지면으로부터의 높이변화에 따른 점성유동장을 계산하기 위하여 지배방정식으로는 비압축성 RANS 방정식을, 시간에 대하여서는 음해법으로 프로그램을 구성하였다. 압력항은 가상압축성과 4차 수치확산항을 추가하는 것에 의해 계산하였으며, 높은 레이놀즈 수에서의 효과적인 계산을 위해 Baldwin- Lomax 난류모델을 도입하였다. 해면효과가 없는 무한유중에서의 NACA-0012 단면 계산결과를 실험 데이터와 비교하는 것에 의해 프로그램의 타당성을 확인하였다. NACA-6409와 두께 비 4.6%의 날개에 대하여 해면효과를 고려한 계산을 수행하였다. 계산결과, 높이의 변화에 따라 계산된 무차원계수, 압력 및 속도분포는 해면효과의 특성을 잘 보여주고 있다.

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