• Title/Summary/Keyword: 비정상 진동

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Application of an Opensource OpenFoam for Unsteady Aerodynamics Analysis of an Oscillating Cylinder (진동하는 원통 비정상 공력해석을 위한 OpenFoam OverSet격자 활용)

  • Kim, GunHong;Han, Cheolhuei
    • Journal of Institute of Convergence Technology
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    • v.11 no.1
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    • pp.39-42
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    • 2021
  • 2차원 유동장내 수직 진동하는 원통의 Von Karman 와열 유동 현상에 대한 진동 주파수 계산 문제는 진동하는 물체의 비정상 공력 해석 연구 검증에 많이 사용하는 고전적 방법이다. 본 연구에서는 오픈소스 OpenFoam 기반의 중첩격자 기법을 사용하여 층류 유동장내의 수직방향 진동하는 원통 주변의 비정상 유동 현상과 원통 벽면에서의 공력 특성 변화를 해석하기 위한 일련의 해석 단계들과 결과를 타 연구그룹과 비교하였다. 원통 형상과 진동에 의한 와열 유동의 주기적 유동 특성과 복잡성 해석의 건전성을 확보하기 위하여 격자와 시간제어에 대한 해의 정확도에 미치는 영향을 평가하였다. 본 연구에서 수행한 해석 방법은 일관성과 신뢰성 있는 해석 결과들 보여주었으며, 향후 보다 실제적인 진동하는 에어 포일의 비정상 공력 해석 연구에 적용 가능함을 확인하였다.

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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Deep Learning based Abnormal Vibration Prediction of Drone (딥러닝을 통한 드론의 비정상 진동 예측)

  • Hong, Jun-Ki;Lee, Yang-Kyoo
    • Journal of Internet Computing and Services
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    • v.22 no.3
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    • pp.67-73
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    • 2021
  • In this paper, in order to prevent the fall of the drone, a study was conducted to collect vibration data from the motor connected to the propeller of the drone, and to predict the abnormal vibration of the drone using recurrent neural network (RNN) and long short term memory (LSTM). In order to collect the vibration data of the drone, a vibration sensor is attached to the motor connected to the propeller of the drone to collect vibration data on normal, bar damage, rotor damage, and shaft deflection, and abnormal vibration data are collected through LSTM and RNN. The root mean square error (RMSE) value of the vibration prediction result were compared and analyzed. As a result of the comparative simulation, it was confirmed that both the predicted result through RNN and LSTM predicted the abnormal vibration pattern very accurately. However, the vibration predicted by the LSTM was found to be 15.4% lower on average than the vibration predicted by the RNN.

Unsteady Pressure Oscillations of Liquefied Paraffin Wax Combustion in Hybrid Rocket (파라핀-왁스를 사용하는 하이브리드 로켓 연소의 비정상 압력 진동)

  • Hyun, Wonjeong;Lee, Changjin
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.50 no.5
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    • pp.339-347
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    • 2022
  • The post chamber in hybrid rocket is installed to induce additional increase in combustion enthalpy by allowing continuous burning of the liquefied fuels. When paraffin wax fuel is used, unsteady pressure oscillations are observed only at the beginning of combustion. This study intends to investigate the effect of additional combustion of liquefied fuel droplets on the occurrence of unsteady pressure fluctuations. For this, the combustion in post-chamber was visualized and image analysis using POD(Proper Orthogonal Decomposition) technique was performed. In addition, the hypothesis was proposed on the occurrence of unsteady pressure oscillations by identifying the modes including the behavior of droplets through mode reconstruction. Conducting a series of combustion tests, the amount of liquefied fuel flowing into the post chamber and the generation of fuel droplets were controlled. Also, the changes in frequency characteristic of unsteady pressure oscillation were monitored. As a result, the unsteady pressure oscillations observed in paraffin wax combustion were the result of additional combustion of fuel droplets generated in the post chamber.

Kernel Regression Model based Gas Turbine Rotor Vibration Signal Abnormal State Analysis (커널회귀 모델기반 가스터빈 축진동 신호이상 분석)

  • Kim, Yeonwhan;Kim, Donghwan;Park, SunHwi
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • v.4 no.2
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    • pp.101-105
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    • 2018
  • In this paper, the kernel regression model is applied for the case study of gas turbine abnormal state analysis. In addition to vibration analysis at the remote site, the kernel regression model technique can is useful for analyzing abnormal state of rotor vibration signals of gas turbine in power plant. In monitoring based on data-driven techniques correlated measurements, the fault free training data of shaft vibration obtained during normal operations of gas turbine are used to develop a empirical model based on auto-associative kernel regression. This data-driven model can be used to predict virtual measurements, which are compared with real-time data, generating residuals. Any faults in the system may cause statistically abnormal changes in these residuals and could be detected. As the result, the kernel regression model provides information that can distinguish anomalies such as sensor failure in a shaft vibration signal.

Vibration Analysis of the Pipeline with Internal Unsteady Fluid Flow by Using Spectral Element Method (스펙트럴요소법을 이용한 내부 비정상류를 갖는 파이프에 대한 진동해석)

  • Seo, Bo-Sung;Cho, Joo-Yong;Lee, U-Sik
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.16 no.4 s.109
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    • pp.387-393
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    • 2006
  • In this paper, a spectral element model is developed for the uniform straight pipelines conveying internal unsteady fluid flow. The spectral element matrix is formulated by using the exact frequency-domain solutions of the pipe-dynamics equations. The spectral element dynamic analysis is then conducted to evaluate the accuracy of the present spectral element model and to investigate the vibration characteristics and internal fluid characteristics of an example pipeline system.

Numerical Analysis of Viscous Flow on the Periodic Oscillating Flat Plate using Unsteady CFD Code (비정상 CFD 코드를 이용한 주기성 하모닉 진동 평판 위의 점성유동 수치해석)

  • Lee, Eunseok
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.1000-1002
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    • 2017
  • Here, the unsteady Navier-Stokes solver has been developed using implicit dual time stepping method. The implicit dual time stepping method introduced the pseudo time step for solving the new residual including the steady state residual and real time derivative. For the validation of code, Stokes 2nd problem, the laminar flow on the oscillating flat plate was selected and compare the calculating results with analytic solutions. The calculating velocity profile and skin friction has a good agreement with analytic solutions.

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Fractal basin boundary of quasi-periodic motions of a circular plate (원판의 준주기운동의 프랙털 흡인경계)

  • Park, Hae-Dong;Lee, Won-Kyoun
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2005.11a
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    • pp.696-701
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    • 2005
  • 조화가진력이 작용하는 고정경계를 가진 완전원판의 비선형 진동에 대한 응답특성을 연구하였다. 원판의 비대칭모드의 고유진동수 근처에 가진주파수가 작용하는 주공진에서의 응답은 정상파(standing wave)뿐만 아니라 진행파(traveling wave)가 존재 한다고 알려져 있다. 주공진 근처의 정상상태 응답곡선에서 최대한 5개의 안정한 응답이 존재하는 것으로 밝혀졌으며, 이들은 1개의 정상파와 4개의 진행파로 나타난다. 이 진행파 중 2개는 가진진동수가 변화함에 따라 Hope분기에 의해 안정성을 잃은 후 주기배가운동을 거쳐 흔돈운동에 이르게 된다. 초기조건에 의해 각각의 끌개(attractor)에 흡인되는 흡인영역의 경계를 주평면의 개념을 통하여 구하였으며, 가진진동수가 변화함에 따라 안정한 해가 혼돈운동에 이르는 과정에 대해 흡인영역의 경계가 변화되는 특성을 관찰하였으며, 흡인영역 경계에 대한 프랙털 차원(fractal dimension)을 계산하였다.

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The Noise Analysis of Cooling Fan of Heavy Vehicle with Unsteady Flow (비정상 유동을 고려한 중장비의 냉각팬 소음 해석)

  • 정춘면;나선욱;이덕주;박승철;강종민
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1997.04a
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    • pp.588-593
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    • 1997
  • 본 연구에서는 이전의 연구들이 주로 정상상태의 공력만을 이용하여 소음을 예측하였으나 통상 팬은 단독으로 존재하지 않고 열교환기(radiator)와 같은 주의 물체와 함께 있으므로 이에 따르는 상호작용으로 인한 비정상 유동을 고려하여 소음을 예측하였다.

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Unsteady Aerodynamic Characteristics of an Non-Synchronous Heaving and Pitching Airfoil Part 2 : Pitching Amplitude (비동기 히브 및 피치 운동에 따른 에어포일 비정상 공력 특성 Part 2 : 피치 진동운동 진폭)

  • Seunghwan Ji;Cheoulheui Han
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.17 no.6
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    • pp.63-71
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    • 2023
  • In the present study, the effect of pitch amplitude on the unsteady aerodynamics of a NACA 0012 airfoil is numerically investigated. When the frequency ratio is equal to 1.0, airfoil pitching with 20 and 30 degrees of pitch amplitude shows almost small lift generation, but the lift is significantly increased in case of 10-degree pitch amplitude. When the frequency is 0.5, the lift coefficients have large values, and the lift increases with a decrease in pitch amplitude. When the frequency ratio is 1.0, the airfoil generates large thrust. The thrust decreases as the pitch amplitude decreases. When the frequency ratio is 0.5, drag is generated for the 30-degree pitch amplitude, but the thrust is generated for 10-degree pitch amplitude. In future, the effect of heave amplitude on the unsteady aerodynamics of the airfoil will be studied.