• 한국항공우주학회지
• /
• 제32권8호
• /
• pp.20-28
• /
• 2004

경사충격파와 와류간의 상호작용에 관한 수치적 해석은 경사충격파에 기인한 와류붕괴 의 발생에 관한 이론적 모델 및 실험치와 비교하기 위해 수행되었다. 본 연구의 해석을 위해 마하수에 기초한 Roe의 기법 (RoeM) 과 2-방정식 난류 모델을 이용하여 3차원 난류 유동장을 효과적으로 계산하였다. 자유류 마하수 2.49에서 와유세기, 축방향속도 성분, 충격파 세기의 변화에 따른 상호작용의 영향을 연구하였다. 2-방정식 난류모델인 k-wSST 난류모델과 적절히 모델링된 와류모델을 이용하여 수치연구를 수행함으로써 실험적으로 관찰된 여러 유동장을 정확히 모사할 수 있었다. 경사충격파에 기인한 와류붕괴의 발생에 관한 기준을 결정하기 위한 본 연구결과는 이론적 모델과 실험치와 일치된 결과를 보여주고 있음을 확인하였다.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제2권2호
• /
• pp.279-286
• /
• 1999

Wall-bounded 유동과 달리 자유 전단 유동은 Hyperbolic Tangent Profile을 가지고 비점성 불안정에 의해 지배된다. 따라서 자유 전단 유동에서 난류로의 천이과정은 비점성 불안정성 이론에 의해 해석되어 진다. 본 연구는 분리판(Splitter plate)에 의해 분리된 속도가 다른 자유 유속의 혼합에 의해 형성되는 혼합층에서 와류병합과정에 대한 속도비의 영향에 대하여 연구한다. 속도비는, R, $ \frac{U_1-U_2}{U_1+U_2}$ 로 정의되며, 여기서 $U_1$은 분리판 위에서의 자유 유속을 그리고 $U_2$ 는 분리판 아래에서의 자유 유속을 나타낸다. 본 연구에서 와류구조의 병합작용을 분석하기 위하여 2차원 비정상 Large-Eddy Simulation 방법을 적용하였다. 속도비의 변화에 따라 혼합층에서 불안정 Wave가 성장하게 되고, 유체는 2차원 와류구조에서 Roll-up한다. 이러한 2차원 와류구조는 주위의 다른 와류구조와 상호작용을 하게 되고 하나의 커다란 와류구조를 형성하는 것을 볼 수 있다. 혼합층에서 와류병합과정은 반복적으로 일어나는 것을 알 수 있었고, 이 결과를 이용하여 혼합층의 성장을 제어할 수 있다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.17-24
• /
• 2017

미시적인 관점에서 물표면 주위에 위치한 물 입자와 공기 입자는 끊임없이 서로 상호작용을 한다. 이러한 상호작용은 대량의 작은 물 입자들이 엷게 흩날리는 상황이 표현되는 폭포나 바다에서 명확하게 나타난다. 즉, 엷게 퍼진 작은 물 입자들로 인해 물과 공기사이의 표면경계가 불분명해지며 이 부분에서 공기와 물 입자간의 상호작용으로 인해 급격한 와류현상이 나타나게 된다. 그러나 기존 입자 기반 물 시뮬레이션에서는 유동에 의해 나타나는 자기와류 (self-trubulent)에만 집중하였고, 자유표면 근처에서 공기에 의해 표현되는 부차적인 와류 현상에 대해서는 고려하지 못했다. 유체표면의 움직임에 집중된 모델링으로 인해 대량의 작은 물 입자들이 엷게 흩날리는 장면을 사실적으로 연출하기에는 한계가 있다. 우리는 1) 물 표면에서 공기의 역할을 담당하는 공기 입자 층을 적응적으로 생성하고, 2) 물과 공기를 서로 다른 상 (phase)으로 모델링하여 자유표면 근처에서 발생하는 와류를 사실적으로 표현하는 기법을 제안한다. 결과적으로, 우리는 공기에 의해 표현되는 와류를 입자기반 프레임워크에서 효율적으로 다루어 계산속도 및 결과측면에서 기존기법보다 개선된 결과를 얻었다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.37-45
• /
• 2002

옆미끄럼이 있는 조건에서 LEX를 갖는 $65^{\circ}$ 후퇴각 삼각날개의 와류와 공력 특성을 실험적으로 연구하였다. 자유 유동속도는 40m/sec이고 이 속도와 날개뿌리 시위를 기준으로 한 단위길이당 레이놀즈 수는 $1.76{\times}10^6$이다. 받음각 범위는 $12^{\circ}$ 부터 $28^{\circ}$ 까지 이고, 시험된 옆미끄럼각은 $0^{\circ}$ , $-10^{\circ}$ , $-20^{\circ}$ 이다. 날개의 바람쪽에 있는 LEX 와류는 바람 반대쪽 LEX 와류보다 훨씬 더 강하고 날개면에 더 가깝게 날개 후류영역으로 진입한다. LEX 와류와 날개 와류는 서로 연동하여 집중되고 강한 와류를 형성하거나 날개 하류지역에서 붕괴된다. LEX 와류와 날개 와류의 상호작용으로 인하여 바람쪽 날개면에는 높은 흡입압력이 유지되고, 바람 반대쪽 날개면에는 낮은 흡입압력이 형성된다.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제5권3호
• /
• pp.77-86
• /
• 2002

An experimental study of the vortex interaction characteristics of a delta wing/LEX configuration was conducted in a wind tunnel using the micro water droplet and laser beam sheet visualization technique. The main focus of this study was to analyze the effect of the angle of attack and sideslip angle on the vortex interaction and vortex breakdown. These tests were accomplished at angles of attack between $16^{\circ}$ and $28^{\circ}$ and sideslip angle between $0^{\circ}$ and $-15^{\circ}$ at free-stream velocity of 6.2 m/s. Flow visualization data provide a description of the vortex interaction between LEX and wing vortices, and of the vortex breakdown. The introduction of LEX vortex stabilized the vortical flow, and delayed the vortex breakdown up to higher angle of attack. The vortex interaction and breakdown was promoted on the windward side, whereas they are suppressed on the leeward side.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제22권1호
• /
• pp.59-68
• /
• 2001

유체-고체 상호작용을 고려하여 다양한 복부대동맥류 모델에 대해서 맥동유동 및 구조를 동시에 해석하였다. 동맥류의 확장부 크기와 혈관벽 두께에 따라서 총 여덟 개의 축대칭 동맥류 모델을 선정하였다. 유한체적법 및 압력기반의 유한차분법을 이용하여 유동을 해석하였으며, 유한요소법을 이용하여 구조해석을 수행하였다. 동맥류의 확장부위가 클수록 최대응력은 최대확장부위와 변곡점에 해당하는 동맥류의 입구 및 출구 부분에 집중되었으며, Von Mises 응력은 최대확장부위 뿐만 아니라 동맥류의 근위부와 원위부($\pm$1D)에서도 현저하게 증가하였다. 또한 더욱 확장된 모델일수록 혈관벽은 직경방향의 변위보다 축방향의 변위가 지배적이었으며, 동맥류 원위부보다 근위부에서 큰 축방향 변위를 나타냈다. 동맥류 입구부의 미약한 와류는 한 주기동안 그 크기와 강도를 더해가며 동맥류 원외부로 이동하였고, 동맥류의 내부 유동은 압력차이가 감소하는 기간동안 더 큰 영향을 받았다. 확장정도가 심할수록 동맥류 내부에 더 크고 강한 와류가 관찰되었다. 압력차이가 최소가 된 직후 동맥류의 근위부와 원위부동맥 벽 근처에서의 역방향 유동이 관찰되었다. 대체로 혈관벽 두께가 감소한 모델과 더욱 확장된 모델일수록 벽전달률은 감소하였다. 혈관벽의 탄성에 의하여 압력차이와 벽전달률 사이에 위상차가 존재함이 확인되었다. 유체-고체의 상호작용을 고려한 연구는 다른 심혈관계를 이해하는데도 매우 유익할 것으로 생각된다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제30권5호
• /
• pp.109-117
• /
• 2002

옆미끄럼이 있는 조건에서 LEX를 갖는 삼각날개의 와류 특성을 유동의 가시화에 의한 실험적 방법으로 연구하였다. 모델은 $65^{\circ}$ 후퇴각의 갖는 평판 날개이다. 자유 유동속도는 6.2 m/s이며, 이 속도와 날개뿌리 시위를 기준으로 한 레이놀즈 수는 $4.4\times10^5$ 이다. 받음각 범위와 옆미끄림각 범위는 각각 $16^{\circ}\sim28^{\circ}$와 $0^{\circ}\sim-15^{\circ}$ 이다. 미세수적과 레이저 평면광에 의한 가시화는 오공 프로브에 의한 측정으로부터 얻을 수 없었던 보다 자세한 와유동 구조를 관찰 할 수 있도록 하였다. 옆미끄럼각이 있는 경우, 바람쪽은 LEX 와류와 날개 와류의 상호작용과 붕괴가 촉진되는 반면, 바람반대쪽은 두 와류의 상호작용과 붕괴가 억제되었다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
• /
• pp.244-248
• /
• 2012

산화제 유동 변화를 위한 디스크를 예혼합실에 장착하여 디스크의 직경과 길이를 변경하며 PMMA/GOx를 이용한 하이브리드 로켓 모터의 지상연소 시험을 수행하였다. 디스크에 의해 산화제 유동의 와류유출(vortex shedding)이 발생하여, 연소율과 압력 진동 등의 연소 특성이 변화하였다. 따라서 하이브리드 로켓에서 발생하는 유동간섭과 연소 특성 사이의 상관관계를 파악하고, 연료 표면에 인접한 곳에서 발생하는 작은 크기의 와류와 예혼합실 안에서 발생하는 와류흘림과의 상호작용에 대해서 알아보기 위해 실험적 연구를 진행하였다.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제4권2호
• /
• pp.215-224
• /
• 2001

An experimental investigation was conducted on the interaction of vortices over a delta wing with the leading edge extension for three angles of attack($16^{\circ},\; 24^{\circ} \;and\; 28^{\circ}$) at Reynolds number of $1.76{\times}10^6.$ The experimental data included total pressure contours and velocity vectors using 5-hole probe measurements. Constant total pressure coefficient contours show the LEX vortex moves downward and outboard, while the wing vortex exhibited an inboard and upward migration. At near the trailing edge, these vortices reveal a direct interaction between the wing and LEX vortex, featuring a coiling of vortex cores about each other. The combined effect of the interaction of these two vortices and proximity to the wing surface results in the increase of the suction peak. This is in contrast to the result obtained on the delta wing alone configuration, where the effect of the vortex breakdown was manifested. The interaction of the wing and LEX vortices is more pronounced at higher AOA.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
• /
• pp.388-393
• /
• 2001

An experimental study is conducted to investigate the interaction of vortices over a delta wing with leading edge extension(LEX) through the off-surface flow visualization and the 5-hole probe measurements of the wing wake region. Especially, the application of a new visualization technique is employed by ultrasonic humidifier water droplet and laser beam sheet. The results, both the off-surface visualization and the 5-hole probe, show that LEX tends to stabilize the vortices of the delta wing up to the high angle of attack even though the model is yawed. With increasing yaw, the windward leading edge vortex moves inward, and closer to the wing surface, while the leeward vortex moves outwards and away from the wing surface. The vortex interaction is promoted in the windward side, and is delayed in the leeward side.