• Title/Summary/Keyword: 비정상 유동장

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램제트 엔진 흡입구의 점성 유동장 수치계산

  • 강호철;신동신
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2002.04a
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    • pp.59-59
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    • 2002
  • 램제트 추진기관은 압축과정을 별도의 부품 없이 형상에 의해서 감속하여 연소 압력비를 얻는다. 따라서 구동 마하수와 형상에 의해 흡입과정의 압축 효율이 결정된다. 설계점은 충분한 유량을 확보 할 수 있는 유량과 충격파 각을 조절하여 전압력 손실을 줄이도록 고려되어야 한다. 또한 연소가 일어나면 연소실 압력이 배압으로 작용하고 비행시에 받음각은 변하므로 이에 따른 성능 분석도 고려 되어야 할 사항이다. 본 연구는 국내에서 실험한 형상에 대해 수치계산을 수행하여 코드의 검증과 아울러 램제트 유동장의 수치적 시뮬레이션도 설계단계에서 하나의 도구로 이용할 수 있음을 보여준다. 실험에서는 배압 조건을 얻기 위해 유동 블록키지를 유로 내에 두어 상응하는 배압을 얻었지만 본 계산에서는 압력 경계조건을 직접 사용하였다. 유동이 비정상 특성을 가지므로 시간 정확도를 이차로 가지도록 이중시간 전진법을 사용하였다. 사용한 압력비는 충격파가 카울 끝에 닿는 임계상태에 가까운 12, 13, 14에 대해 계산을 수행하였고 부스터모드로 흡입구 끝이 막혀 있다가 램제트 모드로 바뀌어 연소실 압력이 위의 압력비라고 가정할 때의 비정상 천이 과정을 계산해 보았다. 본 계산은 흡입구 부분만을 떼어놓고 적절한 가정 하에 수행되었지만 연소실 내부도 비정상 특성을 가지므로 흡입구와 연소실을 동시에 같이 계산해야한다. 추후에 전체적인 계산을 진행하기 위한 전 단계로 흡입구 계산만을 수행하여 실험과 잘 일치하는 계산 결과를 얻었고 전체 계산을 위한 연구는 진행 중에 있다.

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Numerical Study of Unsteady Supersonic Flow over Tandem Cavities (초음속 비정상 직열배치공동 유동에 관한 수치적 연구)

  • Song, Byeong Ho;Park, Nam Eun;Kim, Jae Su
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.31 no.2
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    • pp.10-16
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    • 2003
  • The unsteady supersonic flow over tandem cavities has been analyzed by the integration of Navier-Stokes equations with the k-$\varepsilon$ turbulence model. The unsteady flow is characterized by the periodicity due to the mutual relation between the shear layer and the internal flow in cavities. The upwind TVD scheme based on the flux vector split with the van Leer limiters is used. The results show the principal frequency is very reasonable. The principal frequency of the rear cavity due to the front cavity has been analyzed by the combination of the several aspect ratios of cavities. In the case of the front cavity of low aspect ratio, the frequencies of tandem cavities are almost same, because two shear layers developed from each cavity are mixed and developed to one shear layer. However, in the case of the front cavity of high aspect ratio, the characteristis of frequency are very different, because the second shear layer is developed in the diffused first shear layer.

A numerical study for near building effects on concentration fields of the skimming flow in an urban street canyon (도시 협곡내 skimming flow 내의 농도장에 주변 건물이 미치는 영향에 관한 수치 해석적 연구)

  • 정상진
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.203-204
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    • 2000
  • 도시협곡 내에서 형성되는 전형적인 유동장은 협곡내부에서 형성되는 회전류(vortex)이다(Berkowicz, 1998). Oke(1988)에 따르면 단면비가 큰 경우 (W/H>2.5), 도시 협곡내 유동장은 isolated roughness flow, 단면비가 중간인 경우(1.538

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Effect of applied magnetic fields on oxygen transport in magnetic Czochralski growth of silicon (Czochralski 방법에 의한 실리콘 단결정 성장에서 자장에 의한 산소의 전달 현상 제어)

  • Chang Nyung Kim
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.4 no.3
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    • pp.210-222
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    • 1994
  • The characteristics of flows, temperatures, and concentrations of oxygen are numerically studies in the Czochralski furnace with a uniform axial magnetic field. Important governing factors to the flow fields include buoyancy, thermocapillarity, centrifugal force, magnetic force, diffusion and segregation coefficients of the oxygen, evaporation coefficient in the form of SiO, and ablation rate of crucible wall. With an assumption that the flow fields have reached the steady state, which means that two velocity components in the meridional plane and circumferential velocity, temperatures, electric current intensity become non-transient, then unsteady concentration field of oxygen has been analyzed with an initially uniform oxygen concentration. Oxygen transports due to convection and diffusion in the Czochralski flow field and oxygen flux through the growing crystal surface has been investigated.

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Numerical Study of Unsteady Supersonic Flow Behind a Rearward-Facing Step with Slot Injection (측면제트분사가 있는 후향계단 후류의 비정상초음속유동에 대한 수치적 연구)

  • Kim,Jong-Rok;Kim,Jae-Su
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.31 no.1
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    • pp.97-103
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    • 2003
  • Numerical research has been done for the transverse jet behind a rearward-facings step in turbulent supersonic flow without chemical reaction. Purpose of transverse jet is to enhance mixing of the fuel in the combustor. Two-dimensional unsteady flowfields generated by slot injection into supersonic flow are numerically simulated with the Navier-Stokes equations with two-equation k-$\varepsilon$ turbulence model. Numerical method is used high-order upwind TVD scheme. Eight cases are computed for different slot momentum flux ratios and slot position at downstream of the step. The flow is very similar to the cavity flow, because the jet acts as an obstacle. The numerical results thus show the periodic phenomenon.

Numerical Study on Aerodynamic Characteristics of Flapping-Airfoil in Low Reynolds Number Flows (저 레이놀즈수 유동에서 Flapping-Airfoil의 수치적 공력특성 연구)

  • Lee, Jung-Sang;Kim, Chong-Am;Rho, Oh-Hyun
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.30 no.4
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    • pp.44-52
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    • 2002
  • Aerodynamic characteristics of a flapping airfoil in low Reynolds number flows are numerically studied using the unsteady, incompressible Navier-Stokes flow solver with a two-equation turbulence model. For more efficient computation of unsteady flows over flapping airfoil, the flow solver is parallel-implemented by MPI programming method Unsteady computations are performed for low Reynolds number flows over a NACA four-digit series airfoils. Effects of pitching, plunging, and flapping motion with different reduced frequency, amplitude, thickness and camber on aerodynamic characteristics are investigated. Present computational results yield a better agreement in thrust at various reduced frequency with experimental data.

An Analysis of Flow and Noise for Vacuum Cleaner Centrifugal Fan (진공청소기 원심팬의 유동과 소음 해석)

  • 전완호;이덕주;유기완
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.130-135
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    • 1995
  • 본 연구에서는 30000rpm으로 회전하는 진공청소기 원심팬의 유동장을 임펠러, 디퓨저, 케이싱을 모두 고려하여 해석하였다. 또한 삼차원으로 배출되는 출구를 간단한 sink 패널로 모델하여 출구의 효과를 충분히 고려하였다. 해석된 유동장 자료를 이용하여 먼 거리에서의 음압을 예측하였다. 예측된 음압자료는 FFT를 이용하여 측정된 값과 주파수 영역에서 비교하였다. 또한 진공청소기 원심팬의 측정자료에서 보이는 광역소음특성이 임펠러에서 흘려지는 후류와류의 교란에 의한 임펠러와 디퓨저 깃의 비정상 힘이 주된 원인임을 밝혔다.

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Calculation of Hydrodynamic Characteristics of Weis-Fogh Type Water Turbine Using the Advanced Vortex Method (개선 와법을 이용한 Weis-Fogh형 수차의 유체역학적 특성계산)

  • Ro, Ki Deok
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.38 no.3
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    • pp.203-210
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    • 2014
  • In this study, the hydrodynamic characteristics of Weis-Fogh type water turbine were calculated by the advanced vortex method. The wing (NACA0010 airfoil) and both channel walls were approximated by source and vortex panels, and free vortices are introduced away from the body surfaces. The distance from the trailing edge of the wing to the wing axis, the width of the water channel and the maximum opening angle were selected as the calculation parameters, the important design factors. The maximum efficiency and the power coefficient for one wing of this water turbine were 26% and 0.4 at velocity ratio U/V=2.0 respectively. The flow field of this water turbine is very complex because the wing moves unsteadily in the channel. However, using the advanced vortex method, it could be calculated accurately.