• 제목/요약/키워드: 와류속도

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3차원 PIV 기법을 사용한 벤트혼합기가 초음속 연료-공기 혼합에 미치는 특성 연구 (Characteristic Study on Effect of the Vent Mixer to Supersonic Fuel-Air Mixing with Stereoscopic-PIV Method)

  • 김채형;정인석;최병일;토시노리 코오치;고로 마쓰야
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.378-385
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    • 2012
  • 벤트 혼합기는 혼합기 후류에 존재하는 재순환 영역으로 공기를 유입시켜 연료-공기 혼합을 증대시키는 혼합기이다. Stereoscopic PIV기법을 통해 얻은 3차원 속도, 와류, 난류운동에너지를 토대로 계단형 혼합기를 기본 모델로 하여 벤트 혼합기의 성능을 분석하였다. 벤트 혼합기는 두터운 전단층으로 인해 높은 침투거리를 보였으며, 난류운동에너지는 주로 주유동과 제트유동의 경계면을 따라 분포하였다. 이 난류 영역은 혼합영역 내에서 활발히 물질전달을 일으키며, 혼합 증대를 가져온다.

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와류생성기를 부착한 선박의 속도성능에 대한 수치적 추정 (Computational Prediction of Speed Performance for a Ship with Vortex Generators)

  • 최정은;김정훈;이상봉;이홍기
    • 대한조선학회논문집
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    • 제46권2호
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    • pp.136-147
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    • 2009
  • The computational prediction method of speed performance for a ship with vortex generators is proposed. The Reynolds averaged Navier-Stokes equation has been solved together with the application of Reynolds stress turbulence model. The computations are carried out under identical conditions of the experimental method, i.e., towing and self-propulsion calculations without and with vortex generators. The speed performance in full scale is obtained through analyzing the computational results in model scale according to the revised model-ship performance analysis method of ITTC'78 with considering the vortex generators into account. The characteristics of resistance, self-propulsion and wake characteristics on the propeller plane are investigated. The proposed computational prediction clearly shows the effect of vortex generators and can be applicable to the design tool for vortex generators.

혼합층에서 속도비 변화에 따른 입자확산 유동해석 (Numerical Analysis of the Particle Dispersion by the Variation of the Velocity Ratio in a Mixing Layer)

  • 서태원;김태진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.8-14
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    • 2003
  • 난류혼합층에서 속도비 변화에 따른 입자의 운동형태에 대하여 수치해석적 연구를 수행하였다. Turbulent closure를 목적으로 Subgrid모델을 바탕으로 한 LES를 적용하여고 입자 운동을 해석하기 위해 Lagrangian 방법을 적용하였다. 입자의 직경이 10, 50, 100, 150, 200${\mu}m$인 입자들이 분리판 끝단에서 정지한 상태로 혼합층에 유입이 되고, 큰-크기 와류구조에 영향을 받아 혼합층 내로 확산이 되어진다. 혼합층의 성장특성은 속도비 변화에 매루 민감하여, 입자의 확산은 혼합층의 속도비와 입자 직경의 변화에 따라 거동을 달리함을 알 수 있었다. 또한 Stokes 수와 입자확산의 관계를 나타내었다. 그 결과로 St~1인 경우 입자의 확산이 유동장의 확산보다 빠르게 일어나나, St<<1과 St>>1인 경우는 입자의 확산이 잘 일어나지 않음을 알 수 있다.

와류격자법에 의한 프로펠러 성능추정 향상을 위한 제안 (Proposal for Improvement in Prediction of Marine Propeller Performance Using Vortex Lattice Method)

  • 서성부
    • 한국해양공학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.48-53
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    • 2011
  • Current trends in propeller design have led to the need for extremely complex blade shapes, which place great demands on the accuracy of design and analysis methods. This paper presents a new proposal for improving the prediction of propeller performance with a vortex lattice method using the lifting surface theory. The paper presents a review of the theory and a description of the numerical methods employed. For 8 different propellers, the open water characteristics are calculated and compared with experimental data. The results are in good agreement in the region of a high advanced velocity, but there are differences in the other case. We have corrected the parameters for the trailing wake modeling in this paper, and repeated the calculation. The new calculation results are more in agreement with the experimental data.

축류팬 익단누설와류의 비정상 특성 (Unsteady Nature of a Tip Leakage Vortex in an Axial Flow Fan)

  • 장춘만;김광용
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.845-850
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    • 2003
  • Unsteady nature of a tip leakage vortex in an axial flow fan operating at a design and off-design operating conditions has been investigated by measuring the velocity fluctuation in a blade passage with a rotating hotwire probe sensor. Two hot-wire probe sensors rotating with the fan rotor were also introduced to obtain the cross-correlation coefficient between the two sensors located in the vortical flow as well as the fluctuating velocity. The results show that the vortical flow structure near the rotor tip can be clearly observed at the quasi-orthogonal planes to a tip leakage vortex. The leakage vortex is enlarged as the flow rate is decreased, thus resulting in the high blockage to main flow. The spectral peaks due to the fluctuating velocity near the rotor tip are mainly observed in the reverse flow region at higher flow rates than the peak pressure operating condition. However, no peak frequency presents near the rotor tip for near stall condition.

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직분식 가솔린 분무의 내부구조에 미치는 분위기 압력의 영향 (Effect of Ambient Pressure on Internal Structure of a DI Gasoline Spray)

  • 성기진;최동석;김덕줄
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.19-26
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    • 2002
  • The objective of this study is to examine a DI(Direct Injection) gasoline spray development process under different ambient pressures using PIV(Particle Image Velocimetry). fuel spray experiments were performed within a constant volume chamber. The spray structure, velocity maps, velocity and vorticity contours were obtained to investigate its spray characteristics. It was found that higher ambient pressure has a significant effect on radial growth of the spray. The position which has a maximum velocity moved from the spray edge to the spray center as ambient pressure was increased. Higher ambient pressure moved a maximum vorticity position upward of the spray.

와류격자법에 의한 정상유동중의 상반회신 프로펠러 성능해석 (Analysis of Contra-Rotating Propellers in Setady Flow by a Vortex Lattice Method)

  • 서성부
    • 한국해양공학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.36-43
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    • 2000
  • In this paper a Vortex Lattice Method is used to predict the performances of a contra-Rotating Propeller. Greeley and Kerwin's(1982) wake model is adopted instead of the exact trailing vortex geometry. The interaction of the two propellers is treated by the sense that the induction of one propeller upon the other propeller is averaged in the circumferential direction . Two single propellers (DTRC 4119 & DTRC 4842) are chosen and compared with the experimental and other numerical results published. Then the computational results for three CRP's (4-0-4 CRP(DTRC 3686+DTRC 3687A) 4-0-5 CRP(DTRC 3686+DTRC 3849) & DTRC CRT(DTRC 5067+DTRC 5068) are compared with the experimental and numerical results published. The interaction of both propellers by the change of inflow velocity and circulation of each propeller is investigated.

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영상처리기법을 이용한 무인전투기 와류 궤적 계측에 관한 연구 (A Study on the measurement for Vortex trajectory over an UCAV using image processing methods)

  • 고지훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.594-599
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    • 2008
  • 현재 국방과학연구소 수동 시험에서 생성된 영상데이터는 수작업에 의해 분석되어지고 있다. 이러한 방법은 관측자에 따라 정확성과 분석소요시간이 상이할 수 있다 . 본 논문에서는 개선된 영상데이터 처리와 분석을 위해 MATLAB을 기반으로 한 알고리즘을 제안하였다. 이 알고리즘은 왜곡 보정 , 그레이 레벨 변환, 노이즈 제거, 이진화를 하는 영상 전처리 과정, 와류 궤적을 계측하는 영상 분석 과정으로 구성되어 있다 . 수동 시험에서 획득된 영상데이터를 이용하여 테스트 한 결과 제안된 알고리즘은 기존 영상데이터 분석 방법에 비해 정확성과 실행속도가 향상되었다.

천이효과를 고려한 BWB UCAV 형상의 공력 특성 전산해석 (CFD Analysis of Aerodynamic Characteristics of a BWB UCAV configuration with Transition effect)

  • 조영희;장경식;신동진;박수형
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권7호
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    • pp.535-543
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    • 2014
  • 비세장형, 둥근 앞전을 가지고 스팬이 1.0m로 축소된 BWB형 UCAV에 대해 완전난류, 천이 모델을 사용하여 전산해석을 수행하였다. 자유류는 받음각 -4도부터 26도까지 50m/s이며, 평균 시위 기준 레이놀즈수는 $1.25{\times}10^6$이다. 멀티블록 6면체 격자와 함께 완전난류 모델과 천이 모델의 결과를 비교하여 천이효과가 공력 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 풍동 실험과 비교한 결과 양/항력 계수는 해석범위 내에서 잘 일치하였으며, 피칭 모멘트는 높은 받음각에서 작게 예측됨과 동시에 난류모델에 따라 결과가 크게 달라졌다. 압력분포와 skin friction line, 축 방향 속도장을 이용하여 와류구조의 거동과 천이현상이 미치는 영향을 살펴본 결과, 천이효과를 고려하는 것이 UCAV의 정확한 와류 구조와 공력특성 예측에 필요한 것으로 확인하였다.

서로 다른 두 개의 와류방출 주파수간의 비선형간섭 (Harmonized Non-linear Interaction Between Different Two Vortex Shedding Frequencies)

  • 김상일;승삼선;이승철
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권3호
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    • pp.211-217
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    • 2014
  • 본 연구는 서로 다른 두 개의 직경을 가지는 원기둥으로부터 나오는 두 개의 와류방출주파수간의 비선형간섭에 관한 것이다. 두 개의 서로 다른 주파수는 두 개의 직경을 가지는 원기둥에 의해 인위적으로 만들어졌고, 원기둥 후류의 속도 변동은 3 차원으로 측정되었다. 그리고 원기둥 표면에는 압력공이 설치되어 원기둥 표면의 압력도 측정하였다. 이 압력 신호를 기준 신호로 사용하였다. TSC 해석을 병행하여 두 주파수간의 비선형간섭의 세기를 조사하였다. 그 결과, 다음과 사실을 알았다. i)원기둥 후류의 주파수 분포, ii)위상집합평균법에 의한 원기둥 후류의 3 차원적인 흐름 상태, iii)두 개의 직경을 가지는 원기둥에서 나오는 두 개의 주파수간의 비선형간섭과 저주파의 종와류과의 관계.