• 제목/요약/키워드: 난류응력

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에어튜브의 직경비에 따른 건타입 버너의 출구 유동특성에 관한 연구 (A Study on the Exhaust Flow Characteristics of the Gun Type Burner according to the Ratio of Airtube Diameter)

  • 고동국;윤석주
    • 한국분무공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.76-81
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    • 2015
  • Swirl flow has an impact on the stabilization of the flame by the recirculation flow, improvement of the combustion efficiency. The swirl flow in the gun type burner is created by the spinner which is inside the airtube that guide the combustion air. Burner has generally the combustion device composed electronic spark plug, injection nozzle, combustion device adaptor, and spinner. These inner components change the air flow behavior passing through airtube. So, this study analyzed exhaust flow characteristics of the gun type burner according to the ratio of airtube diameter. Turbulence characteristics by the spinner was mean velocity, turbulence intensity, kinetic energy, shear stress and flattness factor of the air flow of axial direction and tangential direction from the exit of the airtube.

이상 난류 조건에서의 풍력 터빈 후류 특성 연구 (Investigation of wind-turbine wake characteristics in ideal turbulent inflow)

  • 나지성;고승철;이준상
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.47-51
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    • 2017
  • In this study, we investigate the wake characteristics in laminar inflow and two different turbulent inflow cases. To solve the flow with wind turbines and its wake, we use large eddy simulation (LES) technique with actuator line method (ALM) and turbulent inflow of Turbsim. We perform the quantitative analysis of velocity deficit and turbulent intensity in laminar inflow case and turbulent inflow case with different turbulent intensity. In turbulent inflow, unsteady strong wake recovery which is highly fluctuated in time. Normalized power in turbulent inflow case is also highly fluctuated with unsteady wake recovery, while that in laminar inflow has quasi steady characteristic in power generation.

DNS 자료에 의한 저레이놀즈수 2차 모멘트 난류모형의 개발 (Development of Low-Reynolds-Number Ssecond Moment Turbulence Closure by DNS Data)

  • 신종근;최영돈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권8호
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    • pp.2572-2592
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    • 1996
  • A low-Reynolds-number second moment turbulence closure was developed with the aid of DNS data. Model coefficients of nonlinear return to isotropy term were derived by use of Cayley-Hamilton theorem and two component turbulence limit condition as the functions of invariances of anisotropy and turbulent Reynolds number. Launder and Tselepidakis' cubic mean pressure strain model was modified to fit the predicted pressure-strain components to the DNS data. Two component turbulence limit condition was the precondition to be satisfied in developing the second moment turbulence closure for the realizable Reynolds stress prediction. But the satisfactions of Reynolds stress level and pressure-strain level of each component were compromised because the satisfaction of both levels was impossible.

회전하는 정사각 직관내 난류유동 (Investigation of Turbulent Flow in Rotating Straight Square Duct)

  • 전건호;최영돈;김동철;최선용;임홍영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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    • pp.766-771
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    • 2001
  • An experimental study was undertaken to investigate the effect of coriolis force for the turbulent flow at low Reynolds numbers in a rotating straight square duct. The study was carried out using a hot-wire anemometer. The flow Reynolds number based on the hydraulic diameter ranged from 4,000 to 18,000 and Rotation number ranged from 0 to 0.196. At Re=9000, developing turbulent flow was calculated for mean velocity and Reynolds stress. Pressure coefficient and energy dissipation spectrum were also calculated.

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제트 베인에 의한 추력 방향 제어 장치 3차원 유동해석

  • 황민기;윤덕진;전승배;김승우
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2000년도 제14회 학술강연논문집
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    • pp.15-15
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    • 2000
  • 제트 베인에 의한 추력 방향 제어 장치는 롤 운동 제어를 가능하게 하고, 큰 선회 각도를 얻을 수 있는 장점이 있으나, 기계 장치가 비교적 복잡하고, 제트 베인의 열적, 구조적 문제를 해결하여야 한다. 복잡한 기계 장치는 유동 해석의 측면에서 고려해 볼 때 격자 형성을 어렵게 만들어 유동장 해석을 통한 성능예측을 어렵게 만든다. 구조물의 응력해석을 위하여 제트 베인 표면에서의 정압력과 더불어 마찰력도 고려하여야 하는데, 정확한 마찰력 계산을 위해서는 난류 모델링이 필수적이고, 그에 따라 벽면 근처에서 격자를 밀접시키는 것이 요구된다. 본 연구에서는 상용 유동해석 소프트웨어인 Fluent를 사용하여 제트 베인이 장착된 추력 방향 제어 장치의 3차원 난류 유동장 계산을 수행하였다. 피치, 요 운동의 경우와 롤 운동의 경우로 구분하여 계산하였으며, 최대 받음각을 $25^{\cire}$ 로 하여 제트 베인의 받음각에 따라 회전축에 작용하는 힘과 모멘트를 계산하였다. 본 연구의 결과는 향후 개발될 제트 베인이 장착된 추력 방향 제어 장치의 개념설계 단계에 필요한 기본자료로서 신뢰도를 높이는데 도움이 되리라 판단된다.

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단면의 폭이 감소하는 180^{\circ}$ 곡덕트 내 난류유동의 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Turbulent Flow in the 180^{\circ}$ Bends Decreasing Cross-sectional Aspect Ratio)

  • 김원갑;최영돈
    • 설비공학논문집
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    • 제14권12호
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    • pp.1056-1062
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    • 2002
  • This paper reports the characteristics of the three dimensional turbulent flow in the 180 degree bends with decreasing cross-sectional area by numerical method. Calculated pressure and velocity, Reynolds stress distributions are compared to the experimental data. Turbulence model employed are low Reynolds number k-epsilon model and algebraic stress model. The results show that the main vortex generated from the inlet part of the bend maintained to outlet of the bend because of the contraction of cross-sectional area. The rate of increase of turbulent kinetic energy through the bend are lower than that of mean flow. Secondary flow strength of the flow is lower about 60% than that of square duct flow.

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

  • 양원준;최성욱;최병웅
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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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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미끄러지는 벨트 장치를 이용한 난류 항력 감소 (Turbulent Drag Reduction Using the Sliding-Belt Device)

  • 최병귀;최해천
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제23권11호
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    • pp.1481-1489
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    • 1999
  • The sliding-belt concept introduced by Bechert et al. (AIAA J., Vol. 34, pp. 1072~1074) is numerically applied to a turbulent boundary layer flow for the skin-friction reduction. The sliding belt is moved by the shear force exerted on the exposed surface of the belt without other dynamic energy input. The boundary condition at the sliding belt is developed from the force balance. Direct numerical simulations are performed for a few cases of belt configuration. In the ideal case where the mechanical losses associated with the belt can be ignored, the belt velocity increases until the integration of the shear stress over the belt surface becomes zero, resulting in zero skin friction on the belt. From practical consideration of losses occurred In the belt device, a few different belt velocities are given to the sliding belt. It is found that the amount of drag reduction is proportional to the belt velocity.

예인수조에서 Fiber Optics LDV를 이용한 프로펠러면에서의 유속측정 (Flow Measurements on the Propeller Plane Using Fiber Optics LDV at Towing Tank)

  • 최정은;서흥원;민계식
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권3호
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    • pp.22-28
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    • 1999
  • 3차원 Fiber Optics LDV를 사용하여 예인수조에서 180,000 톤급 살물 모형선의 프로펠러면에서의 유속을 측정하였다. 평균속도를 성공적으로 구하였으며 전단 응력, skewnesses 및 flatnesses 등의 난류특성에 대해서도 조사하였다. 그러나 이러한 난류유동 특성은 예인수조에서의 실험 특성상 약간의 오차를 포함하고 있다.

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난류박리 및 재부착 유동의 해석을 위한 비선형 저레이놀즈수 k -$\varepsilon$ 난류모형의 개발 (A Nonlinear Low-Reynolds-Number k -$\varepsilon$ Model for Turbulent Separated and Reattaching Flows)

  • 박태선;성형진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권8호
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    • pp.2051-2063
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    • 1995
  • An improved version of nonlinear low-Reynolds-number k-.epsilon. model is developed. In this model, the limiting near-wall behavior and nonlinear Reynolds stress representations are incorporated. Emphasis is placed on the adoption of Ry(.iden. $k^{1}$2/y/.nu.) instead of $y^{[-10]}$ (.iden. $u_{{\tau}/y/{\nu}}$) in the low-Reynolds-number model for predicting turbulent separated and reattaching flows. The non-equilibrium effect is examined to describe recirculating flows away from the wall. The present model is validated by doing the benchmark problem of turbulent flow behind a backward-facing step. The predictions of the present model are cross-checked with the existing measurements and DNS data. The model performance is shown to be generally satisfactory.