• 제목/요약/키워드: 와류 효과

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로터 끝 슬롯의 공기역학적 효과에 대한 실험 연구 (Experimental study on the aerodynamic effects of slots at a rotor tip)

  • 신이수;이승철;김주하
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.39-48
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    • 2023
  • In this study, we investigate the effects of slots installed on the tip of a rotor blade on aerodynamic characteristics. The slots weaken the strength and spatial coherence of the tip vortex at early vortex age and accelerate the dissipation of the generated tip vortex. Accordingly, the turbulence intensity of the rotor wake is reduced at both near and far wake, which leads to a reduction in broadband noise. Tonal noise is also reduced by mitigation of tip vortices, but tonal noise reduction is limited to a narrower range of azimuths than broadband noise due to the extinction of tip vortices. In addition, slots reduce both mean thrust and thrust fluctuations. Reduction in thrust fluctuations leads to a reduction in blade loading noise, resulting in a reduction in tonal noise.

주경간장 1,200m 사장교의 3차원 풍동실험 (3-D Aeroelastic Model Test of a Cable-Stayed Bridge with a Main Span of 1,200m)

  • 신승환;김영민;곽영학;이학은
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.70-70
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    • 2011
  • 사장교의 적용지간이 증가하여 초장대화하면서 구조안전성을 확보하기 위한 다양한 노력이 시도되고 있다. 본 연구에서는 현재까지 시도된 적이 없는 주경간 1,200m 사장교의 내풍안정성을 검토하기위하여 3차원공탄성 모형을 제작하고 풍동실험을 수행하였다.(그림1 참조) 실험대상 구조물은 내풍안정성 증대를 위해 유선형 박스거더를 채용하고 케이블이 거더와 함께 비틀림에 저항하도록 2면 케이블을 적용하였다. 구조적인 측면에서는 보강형 자중감소를 위해 전경간을 강박스로 계획하였으며 측경간에 부반력제어를 위한 Counter Weight을 적용하였다. 실험대상 구조물은 완성계, 가설계95%, 가설계50%, 가설계45%로 모형을 해체하면서 진행하였고 가설단계 별로 내풍케이블의 수량과 형상을 달리하여 내풍안정성 개선효과를 확인하고자 하였다. 3차원 풍동실험 결과 완성계에서 교량의 안전성에 심각한 문제를 발생시킬 수 있는 와류진동, 플러터, 버페팅과 같은 유해한 진동현상이 발견되지 않았으며, 시공중 내풍안정성 확보를 위하여 대상교량에 내풍케이블을 설치하고 내풍케이블의 수량 및 배치형상에 따른 진동제어 효과를 검토하였다. 본 실험은 현재 풍동실험 요소기술을 이용하여 1,200m급 사장교 풍동실험을 수행하였고 이에 따라 교량이 초장대화 되면서 스케일다운에 따른 보강형질량, 케이블 간격 등 실험모형 제작상 문제점을 확인 할 수 있었으며 이러한 경험을 토대로 향후 1,000m 이상급 초장대 사장교 내풍설계를 위한 기초자료로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

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조석효과에 의한 항구 모델 주위의 유동 및 물질전달에 관한 실험적 연구 (Experimental study on the fluid flow and material transport around a harbor driven by the tidal effect)

  • 서용권;문종춘;강종대
    • 한국해양공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.100-107
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    • 1996
  • In this paper, we report the results of the experimental study on the flow and the mass transport around a square harbor driven by a tidal effect. The model harbor is composed of a uniform water-depth with a straight breakwater. The harbor is connected to the outer ocean by an entrance region having the same shape as the harbor. We investigated two cases, one having another breakwater in the place between the entrance region and the outer ocean, and the other without it, The surface and bottom flow patterns of the model container are visualized by using light particles and dye, respectively. It was shown that the inner harbor and the entrance region have well-organized, large vortical residual flows, and the material transport between the entrance and outer region is however significantly different for two cases; when the breakwater is built between the two regions, the transport is far better than that without it, which is clearly contrary to our common sense that the breakwater would block the dispersion of the materials between the harbor and the outer ocean.

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수평 사각밀폐공간내의 전도열전달 기구에서 열모세관효과 (The Thermocapillary Effect on Pure Conduction Mechanism in a Closed Square Cavity)

  • 유재봉;안도원;유주식;엄용균
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권11호
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    • pp.1209-1219
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    • 2005
  • In a closed square cavity filled with a liquid, a cooling horizontal upper wall and a heating lower wall, the flow isn't generated under the ground-based condition when Rayleigh number is lower than 1700. In this mechanism, Ra=1534, Temperature and velocity fields near an air-bubble in silicon-oil under a cooled upper wall were investigated. Temperature and velocity fields is visualized using the thermo-sensitive liquid-crystal and light sheet visualization technique. The quantitative analysis fer the temperature and the flow fields were carried out by applying the image processing technique to the original data. The symmetry shape of two vortexes near an air bubble was observed. As the bubble size increased, the size of vortex and the magnitude of velocity increased. In spite of elapsed time, a pair of vortexes was the unique and steady-state flow in a square cavity and wasn't induced to the other flow in the surround region.

Low Dissipative AUSM-type 수치기법 개발 (Development of Low Dissipative AUSM-type Scheme)

  • 김규홍
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권9호
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    • pp.12-26
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    • 2004
  • 수치점성을 효과적으로 줄이기 위한 새로운 AUSM-type 수치기법을 개발하였다. TVD 제한자 분석을 통하여 제어면에서의 불성치를 보다 정확하게 예측할 수 있는 기준을 찾아내고 이를 이용하여 제어면의 물성치를 적절히 정의하는 M-AUSMPW+를 개발하였다. M-AUSMPW+의 장점은 다차원 유동을 해석하는데 있어 분명히 나타난다. M-AUSMPW+ 는 유동과 격자계가 일치하지 않는 격자계에서 수치점성을 효과적으로 제거할 수 있기 때문에 다차원 유동을 계산하는데 있어 기존의 어떠한 수치기법보다 정확하고 효과적인 계산이 가능하다. 접촉불연속면, 와류 유동, 충격파 경계층 상호작용, 정성 충격파관 문제를 통해 이를 확인하였다.

제자리 비행하는 이중 덕트 팬 비행체의 지면 효과에 대한 수치적 연구 (Numerical Investigation of Ground Effect of Dual Ducted Fan Aircraft During Hovering Flight)

  • 이유진;오세종;박동훈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권10호
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    • pp.677-690
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    • 2022
  • Actuator disk method 기반의 유동 해석자를 이용하여 수직 이착륙 복합형 비행체 중 하나인 이중 덕트 팬 항공기에 대한 공력해석을 수행하고 관련 지면 효과를 분석하였다. 회전 격자 기법을 이용한 해석결과와의 비교를 통해, 지면 효과 분석을 위한 해석자의 특성과 정확도를 함께 평가하였다. 지면과의 거리에 따른 공력 성능과 유동장 특성을 분석하였다. 지면과의 거리가 가까울수록 팬 추력은 증가하지만, 덕트, 동체, 날개의 수직력 감소로 인한 총 수직력 및 제자리 비행 효율의 저하를 확인하였다. 동체 하부의 유동장 분석으로부터 팬 후류와 지면 간의 상호작용에 의해 발생하는 지면 와류와 분수 유동을 확인하고, 이들이 비행체 공력 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 속도 프로파일 비교/검토를 통해 비행체로부터의 거리와 방향에 따른 기체 주변 아웃워시의 강도와 특성을 분석하였다. 또한 콜렉티브 피치각에 따른 지면 효과의 영향을 확인하였다.

하계 용승현상에 따른 간절곶 주변해역의 냉수역 구조와 변동 (Variation and Structure of the Cold Water Around Ganjeol Point Off the Southeast Coast of Korea)

  • 추효상
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.836-845
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    • 2016
  • 본 연구에서는 하계 한국 남동해 간절곶 주변해역의 냉수대 구조와 변동을 CTD 관측과 수층별 수온 장기 연속 모니터링 자료를 이용하여 분석하였다. 냉수대의 표층수온은 냉수기 이전과 $-12^{\circ}C$의 차이를 보였으며 해저지형 효과로 간절곶에서 냉수대 세력이 가장 컸다. 남북해역 간 등온선의 시계열분포에 간절곶을 경계로 공간변화가 발생해 간절곶 주변 해저지형이 언덕(hill)역할을 하고 있음이 추정되었다. 냉수대는 해안에 평행한 풍속이 양(+)의 값일 때 출현하는 연안용승반응을 나타냈고, 수온의 감소와 상승은 풍향이 바뀐 후 하루 이내에 반응하였다. 간절곶 주변은 얕은 수심 주위에서 발생하는 와류효과가 결합하여 바람에 의한 용승효과가 강화되었다. 수온변화는 2~6일 주기의 바람변동에 민감하였으며, 수온감소는 12~36시간의 위상차를 나타냈다. 냉수대가 출현한 7월은 2~3일 주기, 8월은 3~8일 주기에서 바람-수온변화의 상관성이 컸다.

플래핑 운동의 공기역학적 특성에 관한 연구 (A Study on Aerodynamic Characteristics of Flapping Motion)

  • 김윤주;오현택;정진택;최항철;김광호
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.63-70
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    • 2005
  • Birds and insects flap their wings to fly in the air and they can change their wing motions to do steering and maneuvering. Therefore, we created various wing motions with the parameters which affected flapping motion and evaluated the aerodynamic characteristics about those cases in this study. As the wing rotational velocity was fast and the rotational timing was advanced, the measured aerodynamic forces showed drastic increase near the end of stroke. The mean lift coefficient was increased until angle of attack of $50^{\circ}$ and showed the maximum value of 1.0. The maximum mean lift to drag ratio took place at angle of attack of $20^{\circ}$. Flow fields were also visualized around the wing using particle image velocimetry (PIV). From the flow visualization, leading-edge vortex was not shed at mid-stroke until angle of attack of $50^{\circ}$. But it was begun to shed at angle of attack of $60^{\circ}$.

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원전SG 세관 결함크기 예측을 위한 신경회로망 구조에 관한 연구 (A Study on the Structure of Neural Network for Predicting Defect Size of Steam Generator Tube in Nuclear Power Plant)

  • 조남훈
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.63-70
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    • 2010
  • 본 논문에서는 원자력발전소 증기세관 크기 예측을 위한 신경회로망 구조에 대해서 연구한다. 와류탐상 시험(ECT) 신호로부터 특징을 추출한 후, 결함크기 예측을 위해서 다층퍼셉트론 신경회로망을 이용한다. 결함크기 예측성능을 최대화하기 위해서는 신경회로망의 구조, 특히 은닉층 내의 뉴런의 개수를 신중히 결정하여야 한다. 본 논문에서는, 결함크기 예측을 위한 은닉층 내의 뉴런의 개수를 교차검증을 이용하여 매우 효과적으로 결정할 수 있음을 보인다.

Case Study : 월정교 복원 설계를 위한 실험연구 (Case Study : Experimental Study for restoration of Woljeong Piers)

  • 여홍구;강준구;손병주;김성중
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.943-947
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    • 2008
  • 월정교는 국내에서 가장 크고 오래된 석교로써 복원 사업이 수행되고 있으며 문화재 자체만의 복원이 아닌 주변 지형까지 복원하는 방식으로 진행되고 있다. 월정교는 발굴정보에 따라 4개의 교각을 옛 모습 그대로 복원하고, 격자판 형식의 세굴보호공 역시 그대로 재현하도록 계획되었다. 복원교량의 설치는 기존 하도의 통수능 감소와 상류부 수위상승을 가져올 수 있고 교각주변에 발생되는 와류는 국부세굴의 원인이 될 수 있다. 따라서 수리영향에 의한 설계의 적정성 및 수리 안정성 검토와 세굴영향 분석이 반드시 필요하다. 또한 교각 주변의 하상 보호를 위해 설치된 옛 방식의 격자형 틀을 이용한 사석보호공은 옛 모습 그대로의 복원에 앞서 반드시 사석의 전단붕괴, 유사이탈붕괴 등의 수리학적 안정성에 대해 검토가 이루어져야 할 것이다. 본 실험의 목적은 수리모형실험을 통해 남천에 대해 기 수립된 하천계획 하에서 월정교 복원시 치수안전성을 검토하고 복원될 월정교 안전성을 평가하는 것이며 특히, 교각 주변에 설치될 옛방식의 격자판 세굴보호공의 수리학적 안정성을 평가하기 위한 것이다. 본 실험에서는 기 수립된 하천계획 상에서 허용되는 홍수들을 모형에서 재현하여 해당 홍수발생시 관심지역의 수위, 유속, 유황 등을 계측, 평가함으로써 치수안전성을 검토하였다. 세굴에 대한 안전성 평가를 위해 교각주변을 이동상으로 제작하여 모형사를 포설한 후 세굴영향을 측정하고, 계획된 보호공의 세굴 방지 효과를 검토하였다.

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