• Title/Summary/Keyword: 비정상 유동장

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Computation of Oscillating Airfoil Flows with SST Turbulence Model (SST 난류 모델을 이용한 진동하는 익형 주위의 유동장 해석)

  • Lee Bo-sung;Lee Sangsan;Lee Dong Ho
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 1999.05a
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    • pp.131-136
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    • 1999
  • 박리를 수반하는 진동하는 이차원 익형 주위의 비정상 유동장에 대해 SST 난류 모델을 이용하여 해석을 수행하였다. SST 모델은 정상 유동장 해석에서 기존의 난류 모델에 비해 우수한 성능을 보인다고 알려져 있으나 큰 박리영역에서 공력 계수의 진동 현상을 보이는 등 비정상 유동장 해석에 문제점을 보이고 있다. 본 논문에서는 이러한 공력 계수의 진동 현상이 SST 모델을 이차원으로 확장하는 과정에서 발생한 것임을 밝히고 이에 대한 보완을 통하여 수정된 SST 모델을 제시하고자 한다. SST 모델의 기본이 되었던 BSL 모델 및 SST 모델, 수정된 SST 모델을 사용하여 정상 유동장과 비정상 유동장 해석을 수행하여 각 모델의 난류 유동장 해석 특성을 비교하고 이를 통하여 수정된 SST 모델이 박리를 수반하는 비정상 유동장 해석에서 원래의 SST 모델에 비해 향상된 결과를 나타남을 알 수 있었다.

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A Comparative Study between Steady and Unsteady Solutions of NACA0012 Airfoil flow (NACA0012 에어포일 주위 유동의 정상해와 비정상해 비교 연구)

  • Chu, Yeon-Bok;Jang, Gyeong-Sik
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2012.04a
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    • pp.121-124
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    • 2012
  • 비정상 유동 해석을 수행하는데 있어서 비정상 Navier-Stokes 방정식을 적용한 결과와 정상 N-S 지배 방정식을 적용한 결과의 차이를 비교하려한다. 적용하고자 하는 비정상 유동은 대칭형 에어포일 NACA0012 에어포일 주위 유동으로 정하였으며, 이 때 에어포일 시위(chord) 길이와 자유류(free stream) 속도 기준으로 Re=100,000에 해당한다. 계산결과 비정상 지배 방정식을 적용한 경우 비정상 유동박리(flow separation)를 모사 할 수 있었으며, 평균 양력계수($C_L$)와 항력계수($C_D$)는 실험치와 비교적 잘 일치하였다. 하지만 정상 N-S 방정식을 적용했을 경우 비정상 유동을 모사하기 어려웠으며 평균양력, 항력계수도 실험치와 차이를 보였다. 이러한 결과는 비정상 유동 해석시 시간에 따라 변화하는 유동의 특성을 고려해 비정상 N-S 지배 방정식을 적용해야한다는 사실을 보이고 있다.

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A study of unsteady characteristics on the pintle nozzle (핀틀 노즐의 비정상 특성연구)

  • Lee, Ji-Hyung;Chang, Hong-Been;Ko, Hyun
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.662-665
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    • 2011
  • Pintle technology, which is one of the thrust control method for solid rocket motor, can control the thrust by the control of nozzle throat area through the pintle moving. For studying the unsteady flow characteristics of pintle nozzle by needle type pintle moving, cold flow test and numerical analysis were performed. The pressure distribution on the pintle tip was varied for pintle moving and stopping and thrust was varied by this effects.

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Effect of applied magnetic fields on Czochralski single crystal growth (Part II) (Czochralski 단결성 성장특성제어를 위한 자장형태에 관한 연구 (Part 2))

  • Chang Nyung Kim
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.4 no.1
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    • pp.46-56
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    • 1994
  • The characteristics of flows, temperatures, concentrations of the boron are numerically studied when uniform axial magnetic fields are applied in the Czechralski crucible. The to governing factors to the flow regimes are buoyancy, thermocapillarity, centrifugal forces, magnetic forces, diffusion coefficient and segregation coefficient of the boron. Since the concentration of the boron is so low that buoyancy effects are negligible, it cannot affect the flow and temperature fields. From the fact that the flow fields are rotationally symmetric, two velocity components in the meridional plane and the circumferential velocity are calculated together with the temperature in the steady state. Based on the known velocity and temperature distributions the unsteady concentration distributions of the boron are calculated. As the strength of the magnetic is increased, the flow velocities are decreased. Circumferential velocities are large near the crucible side-wall and in the region below the rotating crystal. Steep temperatures gradient near the edge of the rotating crystal causes the Marangoni convection. It has been found out that the convection characteristics affects the unsteady transport phenomena of the boron.

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Sound Generation Due to a Spinning Vortex Pair Near the Flat Wall (평면 벽 근처에서 회전하는 와류쌍에 의한 음향발생)

  • Koo Sam-Ok;Ryu Ki-Wahn;Lee Duck-Joo
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.2 no.1
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    • pp.37-45
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    • 1997
  • 벽면 근처에 가까이 위치하는 회전와류쌍을 음원으로 갖는 비정상 유동장에서 벽면이 음장에 미치는 효과를 알아보기 위해 이차원 음장 수치해석을 시도하였다. 비압축성 유동장에 대한 비정상 수력정보를 기반으로 오일러식에서 교란 압축성 소음항을 도출하였다. 원거리 자유 경계면은 비반사 경계조건을 이용하였으며, 벽면에서는 벽면 효과를 음향장에 고려하였다. 자유흐름장에 놓인 와류쌍이 대칭인 나선팔을 갖는 반면에, 벽면이 있는 경우엔 음파가 전달되는 경로를 따라 방향성이 존재함을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 벽면이 존재하는 경우에 비정상 수력정보를 이용하여 근거리와 원거리 음장을 동시에 수행할 수 있음을 알아내었다.

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PIV에 의한 유동장 계측

  • 이영호
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.31 no.2
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    • pp.43-46
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    • 1994
  • VIP는 유동장을 영상기록매체에 기록하여 보존 및 재생이 가능함으로서 유동장의 재현성문제를 쉽게 해결할 수 있는 장점을 아울러 가지고 있다. 따라서, VIP는 비정상, 동시다점 계측 및 유 동장의 재현성확보가 원리적으로 가능함으로서 CFD에 필적할 수 있는 유일한 실험기법으로 평 가되고 있다. 본 해설에서는 이에 관한 내용을 개설적으로 정리하고자 하며, 상세한 것은 참고 문헌을 인용하기로 한다.

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A Study on Applicability of Turbulence Models for Unsteady Turbulent Flow with Temperature Variation (온도변화를 수반한 비정상 난류유동장에 대한 난류모델의 적용성에 관한 연구)

  • 유근종;전원대
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.6 no.1
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    • pp.1-11
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    • 2002
  • The suitable turbulence model is found to be required in the course of establishing a proper analysis methodology for thermal stripping phenomena which are shown in strong temperature variation area such as reactors and propulsion devices. Three different turbulence models of $\kappa$-$\varepsilon$ model, modified $\kappa$-$\varepsilon$ model, and full Reynolds stress(FRS) model, are applied to analyze unsteady turbulent flows with temperature variation. Three test cases are selected for verification. These are vertical jet flows with water and sodium, and parallel jet flow with sodium. Analysis yields the conclusion that 3-D computation with FRS betters others. However, modified modeling is required to improve its heat transfer characteristic analysis. Further analysis is performed to find momentum variation effects on temperature distribution. It is found that the momentum increase results increase of fluid mixing and magnitude of temperature variation.

Calculation of Near and Far Acoustic Fields Due to a Spinning Vortex Pair in Free Field (자유흐름장 내의 회전하는 와류쌍에 의한 근거리 및 원거리 음장해석)

  • Koo Sam-Ok;Ryu Ki-Wahn;Lee Duck-Joo
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.2 no.1
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    • pp.29-36
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    • 1997
  • 자유흐름장에 놓여 있는 회전 와류쌍을 음원으로 갖는 비정상 유동장에서 사극음원이 음장에 미치는 효과를 알아보기 위해 이차원 음장 수치해석을 시도하였다. 비압축성 유동장에 대한 비정상 수력정보를 기반으로 오일러식에서 교란 압축성 소음항을 도출하였다. 원거리 자유 경계면은 비반사 경계조건을 이용하여 매우 안정된 해를 얻을 수 있었다. 계산된 결과들은 MAE 방법과 비교하여 정확도를 입증하였다. 본 연구를 통해 비압축성 압력교란을 원천항으로 하여 물체가 존재하지 않는 경우에도 사극음원에 의한 음장을 수치적으로 계산이 가능함을 입증하였다.

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Experimental Study on the Unsteady Flow Characteristics of the Counter-Rotating Axial Flow Fan (엇회전식 축류팬의 비정상 유동특성에 관한 실험적 연구)

  • Cho, Lee-Sang;Choi, Hyun-Min;Kang, Jeong-Seek;Cho, Jin-Soo
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.305-310
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    • 2007
  • For the understanding of the complex flow characteristics in the counter-rotating axial flow fan, it is necessary to investigate the three-dimensional unsteady flow fields in the counter-rotating axial flow fan. This information is also essential for the prediction of the aerodynamic and acoustical characteristics of the counter-rotating axial flow fan. Experimental study on the three-dimensional unsteady flow in the counter-rotating axial flow fan is carried out at the design point(operating condition). Three-dimensional unsteady flow fields in the counter rotating axial flow fan are measured at the cross-sectional planes of the upstream and downstream of each rotor using the $45^{\circ}$ inclined hot-wire. Three-dimensional unsteady flow fields in the counter-rotating axial flow such as the wake, the tip vortex and the tip leakage flow are shown the form of the velocity vectors and the velocity contours.

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Experimental Study on the Aerodynamic Characteristics of the Ducted fan for the Propulsion of a Small UAV (소형 무인항공기 추진용 덕티드팬의 공력특성에 대한 실험적 연구)

  • Ryu, Min-Hyoung;Cho, Lee-Sang;Cho, Jin-Soo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.40 no.5
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    • pp.413-422
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    • 2012
  • The ducted fan for a small UAV propulsion can reconnoiter and observe in a town and a small area, it has better thrust efficiency and a long endurance than propeller. Thrust characteristics of hover and for ward flight condition for the ducted fan UAV is important issue to improve a endurance. The unsteady 3-dimensional flow fields of the ducted fan UAV is essential to stable flight. In this paper, to verify the design results of the ducted fan and to investigate a stable aeronautical characteristic, the thrust performance and the unsteady 3-dimensional flow fields are measured. Thrust characteristics for the hovering and the forward flight conditions are measured by the 6-components balance system in the subsonic wind tunnel. The unsteady 3-dimensional flow fields are analyzed by using a stationary $45^{\circ}$ slanted hot-wire technique. The swirl velocity is almost removed behind the stator blades. Therefore, the thrust performance of the ducted fan is improved and the flight stability is maintained.