• Title/Summary/Keyword: 난류 유동

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Dynamic Large Eddy Simulation of the Vortex Breakdown of Swirling Flow using MPI Parallel Technique (Dynamic Large Eddy Simulation과 MPI병렬 계산 기법을 이용한 스월 유동에서의 Vortex Breakdown에 관한 연구)

  • Sung Hong Gye
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.6 no.1
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    • pp.31-39
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    • 2001
  • 연소실 안으로 분출되는 스월 유동의 vortex breakdown mechanism에 대한 연구를 하였다. 3차원 유한 체적기법과 Runge-Kutta 시간 적분법이 적용되었으며, 난류모델은 dynamic large eddy simulation (DLES)이 적용되었다. 계산 시간의 효율성과 기억용량을 효과적으로 사용하기 위하여 message passing interface (MPI) 병렬계산 기법이 적용되었다. 스월 난류 유동에 있어서 vortex breakdown 거동을 가시적으로 표착 하였는데, 이는 스월 유동에 의한 난류 응력 증대, 난류 생성/소산율 증대 및 혼합율 증대에 대한 실험적 근거를 뒷받침하는 매우 중요한 결과이다. 또한 평균 속도와 난류 운동에너지에 대한 계산 결과도 실험 결과와 비교하였다.

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A Study on the Turbulent Flow Characteristics in the Wake of Transom Sterns using PIV Method (동일입자추적기법을 이용한 트랜섬선미 후류 난류유동특성에 관한 연구)

  • Lee, Gyoung-Woo;Gim, Ok-Sok
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.18 no.4
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    • pp.352-359
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    • 2012
  • An experiment was carried out to figure out the turbulence flow characteristics in the wake of the transom stern's 2-dimensional section by 2-frame grey level cross correlation PIV method at Re= $3.5{\times}10^3$, Re= $7.0{\times}10^3$. The angles of transom stern are $45^{\circ}$(Model "A"), $90^{\circ}$(Model "B") and $135^{\circ}$(Model "C") respectively. The depth of wetted surface is 40mm from free surface. Strong turbulence intensity appears at the interaction between the flow separation of the bottom of a model and the free surface. This study provides statistic flow information such as turbulence intensity, Reynolds stress and turbulence kinetic energy. Model C type (Raked transom) has low Reynolds stress and turbulence kinetic energy.

Performance Assessment of Turbulence Models for the Prediction of Moderator Thermal Flow Inside CANDU Calandria (칼란드리아 내부의 감속재 열유동 해석을 위한 난류모델 성능 평가)

  • Lee, Gong-Hee;Bang, Young-Seok;Woo, Sweng-Woong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.36 no.3
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    • pp.363-369
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    • 2012
  • The moderator thermal flow in the CANDU calandria is generally complex and highly turbulent because of the interaction of the buoyancy force with the inlet jet inertia. In this study, the prediction performance of turbulence models for the accurate analysis of the moderator thermal flow are assessed by comparing the results calculated with various types of turbulence models in the commercial flow solver FLUENT with experimental data for the test vessel at Sheridan Park Engineering Laboratory (SPEL).Through this comparative study of turbulence models, it is concluded that turbulence models that include the source term to consider the effects of buoyancy on the turbulent flow should be used for the reliable prediction of the moderator thermal flow inside the CANDU calandria.

Turbulent-Induced Noise around a Circular Cylinder using Permeable FW-H Method (Permeable FW-H 방법을 이용한 원형 실린더 주변의 난류유동소음해석)

  • Choi, Woen-Sug;Hong, Suk-Yoon;Song, Jee-Hun;Kwon, Hyun-Wung;Jung, Chul-Min
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.20 no.6
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    • pp.752-759
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    • 2014
  • Varieties of research on turbulent-induced noise is conducted with combinations of acoustic analogy methods and computational fluid dynamic methods to analyze efficiently and accurately. Application of FW-H acoustic analogy without turbulent noise is the most popular method due to its calculation cost. In this paper, turbulent-induced noise is predicted using RANS turbulence model and permeable FW-H method. For simplicity, noise from 2D cylinder is examined using three different methods, direct method of RANS, FW-H method without turbulent noise and permeable FW-H method which can take into account of turbulent-induced noise. Turbulent noise was well predicted using permeable FW-H method with same computational cost of original FW-H method. Also, ability of permeable FW-H method to predict highly accurate turbulent-induced noise by applying adequate permeable surface is presented. The procedure to predict turbulent-induced noise using permeable FW-H is established and its usability is shown.

Transition of Turbulent Kinetic Energy Through a Serial Unit of Straight-Duct, Contraction and Free-Jet (상류유동전개부, 수축부 및 자유분사류로 이어지는 유동장에서의 난류에너지 천이에 대한 연구)

  • 한용운;남경덕
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.12
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    • pp.2368-2375
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    • 1992
  • The transition of turbulent kinetic energy(TKE) balance along the centerline of the flow unit, which is composed of straight-duct, contraction and free-jet, has been investigated by the hot-wire anemometry. It is found that the mean turbulent kinetic energy is balanced by the dissipation in the internal flow region ; by the production and the dissipation, through contraction ; and by the dissipation, in initial region(X〈8D) of free-jet. But in the developing region (8D〈X〈20D) it is balanced by all of the three(ie, diffusion, production and dissipation). Finally, in the downstream of free-jet, the mean TKE is balanced again by dissipation like as the beginning. The decay-laws along the centerline are checked in the region of free jet as well as in the straightduct. After the developing region of free-jet also exist the decay-laws, the exponent of the axial turbulence being bigger than of the radial.

Synthetic Turbulence Effect in Subsonic Backward Facing Step Flow Using LES (LES을 이용한 후향 계단 유동에서의 Synthetic turbulence 효과 연구)

  • Ahn, Sang-Hoon;Sung, Hong-Gye
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.13 no.6
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    • pp.1-8
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    • 2019
  • The synthetic turbulence generation model for inlet boundary conditions of subsonic Backward Facing Step (BFS) was investigated. The average u-velocity and Reynolds stress at inlet boundary follows experimental data. Synthetic Eddy Method (SEM), random noise, and uniform flow conditions were implemented relative to the synthetic turbulence generation method. A three dimensional Large Eddy Simulation (LES) was applied for turbulent flow simulation. Turbulent and mean flow characteristics such as flow reattachment length, velocity profiles, and Reynolds stress profiles of BFS were compared with respect to the turbulent effects.

가시화를 이용한 SI 엔진의 연소 진단

  • 엄인용
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 2005.04a
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    • pp.115-154
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    • 2005
  • SI 엔진의 연소특징은 비정상 난류 예혼합 화염이며 여기서 내부 유동은 직접 화염 전파에 영향을 미치며 난류와 거시적 유동의 패턴 모두 중요한 역할을 한다. 내연기관 연소에서 난류는 매우 중요한 역할을 하고 통상 엔진 속도($\approx$흡입유동 속도)에 비례하며 그 주요 역할은 고속 운전 시 해당 사이클 내에 연소가 완료되는 데 기여하지만 출력저하, 제어 및 측정 그리고 사이클 변동과 관련하여 실질적으로 난류 제어를 통한 엔진 성능 개선은 사실상 불가능하다. 실물 엔진의 성능 파라미터로 주로 유동의 거시적 거동이 사용되며 이 유동과 연료 분사계가 혼합기 분포 상태와 화염 전파 방향을 결정하여 최종적으로 엔진의 성능을 지배한다. 따라서 가시화를 통한 연소 진단도 이 현상에 주목할 필요가 있으며 거시적 파라미터를 성능에 연관하는 다양한 기법이 존재하고 이들은 매우 풍부한 데이터베이스를 통해 비교적 정확한 성능의 예측을 가능하게 하고 이 점에 주목한 엔진만 성공을 거두었다. 이 거시적 현상에 주목하여 가시화를 통해 성층화 현상을 실험적으로 해석한 예를 제시하였다. SI 엔진 가시화에서 기법보다 중요한 것은 현상의 이해이다. 이를 위해 성공적 가시화 진단을 위해서는 우선 현상에 대한 모델링이 필요하고 이 모델에서 가시화를 통해 규명 가능한 현상을 추출해 내는 것이다.

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Natural Convection in a Rectangular Cavity Washed Externally by a Turbulent Boundary Layer (외부 난류 경계층과 결합된 직사각형 공동에서의 자연대류)

  • 최철진;장근식
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.9 no.4
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    • pp.518-527
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    • 1985
  • 대류-대류의 복합 열전달 문제를 유한차분법을 사용하여 수치적으로 연구하였다. 아래로부터 가열되는 직사각형 공동 내에서의 자연 대류와 공동 위쪽의 외부 난류 경계층 유동이 복합된 경우의 열전당 현상을 고려하였다. 두개의 서로 다른 모우드의 대류가 온도 분포가 미리 알려져 있지 않은 얇은 수평평판에 의해 분리되어져 있다는 점이 본 논문의 특이점이다. 수치적 해석은 Reynolds 수와 Grashof 수 및 공동의 기하학적 종횡비의 매개 변수적 효과가 발견되도록 행하여 졌다. 외부 난류 경계층 유동의 강도에 따라 공동 내에서의 유동 형태가 변할 수 있음을 알았다. 즉 내부 부력 세포의 회전 방향은 외부 유동의 존재에 의해 특성적으로 정해지며 공동 내의 유동 세포의 수는 Grashof 수가 증가 할수록 많아진다.

Turbulent Combustion Dynamics of Transverse Fuel Injection into a Supersonic Crossflow using DES (DES를 이용한 초음속 유동내 수직 연료분사 유동의 난류 연소 해석)

  • Won, Su-Hee;Jeung, In-Seuck;Choi, Jeong-Yeol
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.334-337
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    • 2008
  • Three-dimensional unsteady reacting flowfield generated by transverse hydrogen injection into a supersonic mainstream are numerically investigated using DES and finite-rate chemistry model. Comparisons are made with experimental results to investigate the turbulent reacting flow physics. The numerical OH distribution describes well the experimental OH-PLIF result, while the numerical ignition delay time shows some disparity due to the restricted available experimental data.

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Comparison of Various Turbulence Models for the Calculation of Plane of Symmetry Flows (대칭단면에서의 난류모형 비교)

  • 손창현;최도형;정명균
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.13 no.5
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    • pp.1052-1060
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    • 1989
  • Using a vortex stretching invariant term, the two-layer k-.epsilon. model has been modified to account for the extra staining of turbulence due to the mean-flow convergence and divergence. The calculations of turbulent boundary layers in a plane of symmetry are compared for experimental cases which are an axisymmetric body at an incidence of 15.deg.. The comparisons between the calculations and experimental data show that additional modifications to the dissipation rate equation have brought the significant improvement to the prediction of plane of symmetry boundary layers in the strong mean-flow convergence and divergence.