• 제목/요약/키워드: 비정상 점성 유동

검색결과 51건 처리시간 0.027초

램제트 엔진 흡입구의 점성 유동장 수치계산

  • 강호철;신동신
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
    • /
    • pp.59-59
    • /
    • 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.

  • PDF

점성의 영향을 고려한 박용 TP620 익형의 익특성 연구 (Viscous Effects on the Characteristics of TP620 Hydrofoil)

  • 김시영
    • 수산해양기술연구
    • /
    • 제21권2호
    • /
    • pp.137-141
    • /
    • 1985
  • 이상으로부터 비 cavitation 정상상태인 박용 TP620 익형의 점성의 영향에 의한 배제두께를 고려했을 경우의 익특성을 요약하면 다음과 같다. 1. 점성의 영향에 의한 압력분포는 전연부분에서는 부압의 피크가 사라지고 후연부에서는 겉보기 익두께 생성에 의해서 potential 유동의 상이형을 보이는 것은 burst 유동으로 후연부분 유동에 큰 영향이 없음을 알 수 있다. 2. 배제 두께 및 운동량 두께는 층류부분보다 난류부분의 증가비율이 크고 속도 구배가 0인 천이점 부근에서 불연속으로 인해 점성력에 의한 초생 cavity의 존재 가능성을 배제 투께 a 및 운동량 두께 분포로부터 알 수 있다. 3. 점성에 의한 배제 두께의 생성으로 원익형의 단면은 사실상 증가하며 이를 고려한 경우 익성능이 약간 감소했다.

  • PDF

캐비티 내 고 점성유체의 비정상 흔합대류에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study of Unsteady Mixed Convection in a Cavity with High Viscous Fluid)

  • 배대석
    • 동력기계공학회지
    • /
    • 제13권5호
    • /
    • pp.11-17
    • /
    • 2009
  • A numerical study of unsteady mixed convection in a cavity with high viscous fluid is presented. Finite volume method was employed for the discretization and PISO algorithm was used for calculating pressure term. The parameters governing the problem are the Rayleigh number ($10^3\;{\leq}\;Ra\;{\leq}\;10^5$), the Reynolds number (0 < Re $\leq$ 1), and the aspect ratio (0.5 $\leq$ AR $\leq$ 2). The fluid used is silicon oil, a high prandtl number fluid, Pr = 909.1. The results show velocity vectors and temperature distributions. It is found that the periodic flows in a cavity are observed at very low Reynolds numbers, and the period of periodic flow decreases with increasing Reynolds and Rayleigh numbers, and increases with increasing aspect ratio. Also, the Reynolds number range of periodic flow increases with increasing Rayleigh numbers and aspect ratio.

  • PDF

점성을 고려한 2차원 비선형 자유표면파 문제의 수치해석 (Numeric Analysis of 2-Dimensional Nonlinear Viscous Free-Surface Wave Problems)

  • 김용환
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제30권2호
    • /
    • pp.98-111
    • /
    • 1993
  • 2차원 비정상 비선형 자유표면파를 해석하고 자유표면파에서의 점성효과를 관찰하였다. 유동장내의 Navier-Stokes 방정식과 연속방정식을 풀기 위해 유한해석법을 적용하였고, 자유표면의 처리를 위해 MAC 기법을 적용하였다. 그리고, 자유표면에서는 표면장력을 고려한 경계조건을 적용하였으며, 층류에 대한 점성효과만을 고려하였다. 계산모델은 천수역에서의 점성영향, 자유표면 근처에서의 보오텍스 쌍(vortex-pair)의 거동 및 전진하는 부유체 앞에서의 자유표면파문제 등이다. 천수역문제에서는 바닥과의 마찰에 기인한 자유표면파의 변화를 고찰하였으며, 특히 고립파에 대한 적용으로서 파고의 감소정도, 수직벽면에서의 파상승(wave run-up) 및 수심의 변화로 인한 유장변화 등을 살펴보았다. 보오텍스 문제에서는 보오텍스의 이동에 따른 자유표면주위의 유동변화를 관찰하였으며, 사각부유체 주위의 유동문제에서는 전진속도의 차이에 따른 자유표면파의 차이 및 물체주위의 유동특성을 관찰하였다.

  • PDF

비정상 점성유동 해석에 의한 부등피치 횡류홴의 BPF 순음 주파수 변조 특성 예측 (Prediction of Frequency Modulation of BPF Tonal Noise for Random Pitch Cross-Flow Fans by Unsteady Viscous Flow Computations)

  • 조용;문영준
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제27권3호
    • /
    • pp.286-293
    • /
    • 2003
  • The unsteady flow characteristics and associated blade tonal noise of a cross-flow fan are predicted by computational methods. The incompressible Navier-Stokes equations are time-accurately solved for obtaining the pressure fluctuations between the rotating blades and the stabilizer. and the sound pressure is predicted using Curie's equation. The discrete noise characteristics of three impellers with a uniform and two random pitch (type-A and -B) blades are compared by their SPL (Sound Pressure Level) spectra. and the frequency modulation characteristics of the BPF (Blade Passing Frequency) noise are discussed. Besides. a mathematical model is proposed for the prediction of discrete blade tonal noise and is validated with available experimental data. The fan performance is also compared with experimental data. indicating that the random pitch effect does not significantly alter the performance characteristics at ${\phi}$ 〉 0.4

축대칭 발사체의 감쇠계수 계산을 위한 정상 해법 (A Steady Method of Damping Coefficient Prediction for Axisymmetric Projectiles)

  • 박수형;권장혁;유영훈
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제34권11호
    • /
    • pp.1-8
    • /
    • 2006
  • 축대칭 발사체의 동적 감쇠계수를 계산하기 위한 정상 예측 방법을 제안한다. 관성좌표계에서 영스핀 코닝 운동을 사용한 정상 해법을 적용하기 위해서는 점성유동 해석이 필수적으로 이루어져야 한다. 제안된 방법을 회전발사체에 적용하여 피칭모멘트와 피치감쇠 모멘트계수를 계산하였다. 결과는 포물형 Navier-Stokes 예측 결과, 실험결과, 비정상 예측 결과와 잘 일치함을 확인하였다. 또한, secant-ogive-cylinder 계열 발사체에 대한 정적 및 동적 계수의 축방향 생성과정을 살펴봄으로써 후방동체의 형상으로 인한 유동 변화가 동적 안정성에 미치는 영향을 고찰하였다.

비정렬 혼합 격자계에서 격자 변형 기법을 이용한 비정상 점성 유동 수치 모사 (NUMERICAL SIMULATION OF UNSTEADY VISCOUS FLOWS USING A GRID DEFORMATION TECHNIQUE ON HYBRID UNSTRUCTURED MESHES)

  • 이희동;정문승;권오준
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
    • /
    • pp.252-268
    • /
    • 2009
  • In the present study, a grid deformation technique has been incorporated into the unsteady compressible and incompressible viscous flow solvers on unstructured hybrid meshes. An algebraic method based on the basis decomposition of normal edge vector was used for the deformation of viscous elements, and a ball-vertex spring analogy was adopted for inviscid elements among several spring analogy methods due to its robustness. The present method was validated by comparing the results obtained from the grid deformation and the rigid motion of entire grids. Fish swimming motion of an NACA0012 airfoil and flapping wing motion of a generic fighter were simulated to demonstrate the robustness of the present grid deformation technique.

  • PDF

변형되는 비정렬 격자계를 이용한 삼차원 비정상 점성 유동 계산 기법 개발 (Development of a 3-D Unsteady Viscous Flow Solver on Deforming Unstructured Meshes)

  • 김주성;권오준
    • 한국전산유체공학회지
    • /
    • 제9권2호
    • /
    • pp.52-61
    • /
    • 2004
  • In the present study, a solution algorithm for the computation of unsteady flows on unstructured meshes is presented. Dual time stepping is incorporated to achieve the second-order temporal accuracy while reducing errors associated with linearization and factorization. This allows any time step size, which is suitable for considering physical phenomena of interest. The Gauss-Seidel scheme is used to solve the linear system of equations. A special treatment based on spring analogy is made to handle meshes with high aspect-ratio cells. The present method was validated by comparing the results with experimental data and those obtained from rigid motion.

비정렬 혼합 격자계에서 신속 격자 변형 기법을 이용한 비정상 점성 유동 해석 (NUMERICAL ANALYSIS OF UNSTEADY VISCOUS FLOWS USING A FAST GRID DEFORMATION TECHNIQUE ON HYBRID UNSTRUCTURED MESHES)

  • 이희동;정문승;권오준
    • 한국전산유체공학회지
    • /
    • 제14권3호
    • /
    • pp.33-48
    • /
    • 2009
  • In the present study, a fast grid deformation technique has been incorporated into the unsteady compressible and incompressible viscous flow solvers on unstructured hybrid meshes. An algebraic method based on the basis decomposition of normal edge vector was used for the deformation of viscous elements, and a ball-vertex spring analogy was adopted for inviscid elements among several spring analogy methods due to its robustness. The present method was validated by comparing the results obtained from the grid deformation and the rigid motion of entire grids. Fish swimming motion of an NACA0012 airfoil and flapping wing motion of a generic fighter were also simulated to demonstrate the robustness of the present grid deformation technique.

몰수실린더에 의하여 생성되는 쇄파주위 점성유동의 고찰(제3부 : PIV를 이용한 순간유동장 해석) (On the Viscous Flow Around Breaking Waves Generated by a Submerged Cylinder(Part 3 : Survey of Flow Field Using PIV Technique))

  • 현범수;신용헌;최경신
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제37권2호
    • /
    • pp.38-45
    • /
    • 2000
  • 본 연구는 PIV 기법을 사용하여 쇄파와 몰수체의 상호작용에 의한 점성유동장의 변화를 가시화 함과 아울러 순간유동장을 해석하는데 목적을 두고 수행하였다. 몰수깊이의 변화에 따른 쇄파와 실린더의 상호작용은 S/D=1.5 정도에서 부터 감지되기 시작하여 몰수깊이가 얕아질수록 상호작용이 크게 발생하였으며 S/D=1.0 이하가 되면 쇄파로 인한 와류가 실린더로부터 유기되는 와류를 압도하여 실린더 후방의 전반적인 와도분포를 심하게 변형시킴을 알 수 있었다. 이로부터 PIV 기법은 와도분포 해석과 같은 비정상 보오텍스 유동장의 해석에 매우 유용한 방법임을 확인하였다.

  • PDF