• Title/Summary/Keyword: 와류 효과

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Sound Generation Due to a Spinning Vortex Pair Near the Flat Wall (평면 벽 근처에서 회전하는 와류쌍에 의한 음향발생)

  • Koo Sam-Ok;Ryu Ki-Wahn;Lee Duck-Joo
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.2 no.1
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    • pp.37-45
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    • 1997
  • 벽면 근처에 가까이 위치하는 회전와류쌍을 음원으로 갖는 비정상 유동장에서 벽면이 음장에 미치는 효과를 알아보기 위해 이차원 음장 수치해석을 시도하였다. 비압축성 유동장에 대한 비정상 수력정보를 기반으로 오일러식에서 교란 압축성 소음항을 도출하였다. 원거리 자유 경계면은 비반사 경계조건을 이용하였으며, 벽면에서는 벽면 효과를 음향장에 고려하였다. 자유흐름장에 놓인 와류쌍이 대칭인 나선팔을 갖는 반면에, 벽면이 있는 경우엔 음파가 전달되는 경로를 따라 방향성이 존재함을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 벽면이 존재하는 경우에 비정상 수력정보를 이용하여 근거리와 원거리 음장을 동시에 수행할 수 있음을 알아내었다.

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Adaptive Air-Particle Method for Vortex Effects of Water in Free Surface (자유표면내 물의 와류효과를 위한 적응적 공기 입자 기법)

  • Kim, Jong-Hyun;Lee, Jung
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.23 no.1
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    • pp.17-24
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    • 2017
  • We propose an efficient method to express water spray effects by adaptively modeling air particles in particle-based water simulation. In real world, water and air continuously interacts with each other around free surfaces and this phenomenon is commonly observed in waterfall or sea with rough waves. Due to thin spray water, the interfaces between water and air become vague and the interactions between them lead to heavy vortex phenomenon. To express this phenomenon, we propose methods of 1) generating adaptive air cell in particle-based water simulation, 2) expressing water spray effects by creating and evolving air particles in the adaptive air cells, and 3) guaranteeing robustness of simulation by solving drifting problem occurred when adjacent air particles are insufficient. Experiments convincingly demonstrate that the proposed approach is efficient and easy to use while delivering high-quality results.

Removal of Zinc by Vortex Flow Separator as BMPs in Residential Area (도시주거지역 와류형 비점오염 저감시설에서의 Zn제거특성)

  • Lee, Seung-Chul;Ha, Sung-Ryong
    • Journal of Environmental Impact Assessment
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    • v.19 no.4
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    • pp.443-452
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    • 2010
  • 본 연구에서는 도시지역의 하나인 주거지역에서 배출되는 강우유출수 내에 중금속이 장치형 비점 오염저감시설 중에 하나인 와류형시설에서 제거되는 특성을 파악하고자, 대상 중금속을 Zn으로 삼고 2007년 4월부터 2008년 11월까지 모니터링을 수행하였다. 유출수 모니터링은 와류형 시설의 유입부와 유출부에서 유량과 수질을 각각 시간변화에 따라 측정하였으며, 시설유입부와 유출부, 그리고 시설하부에 쌓인 침전물을 채취하여 침전물 모니터링도 수행하였다. 그 결과, 높은 강우강도에서 발생된 강우유출수는 와류형 시설내에 HRT를 감소시켜 Zn의 제거효율이 낮게 관측되었으며, 특히 HRT가 20분이내의 조건이 될 경우에는 처리효과가 없는 것으로 확인되었다. Zn는 입자성물질과 밀접한 관계를 맺으며 제거되는 특성을 보였으며, 입자성물질이 스크린에 의한 여과 및 침전작용이 일어날 때 입자성물질에 부착되어 거동하는 특성을 보였다. 그 중에 0.075mm 이하의 미세한 입자에 부착된 고농도의 Zn는 제거되지 못하였고, 와류형 시설 후단에 후처리시설로서 저류시설을 두어 충분한 HRT를 제공한 결과, 와류형 시설만을 운전하였을 때와 비교하여 높은 제거특성을 보이게 되었다.

Flow Characteristics of Acoustically Excited Axisymmetric Impinging Jet (음향여기된 축대칭 충돌제트의 유동 특성)

  • 조형희;이창호
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.1 no.2
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    • pp.32-40
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    • 1997
  • The velocity and turbulent intensity of the jet core are affected by the vortices around jet. By the control of vortex acoustically, we can expect the changes of the flow and heat transfer characteristics of free and impinging jets. On this paper, we studied the effects of vortex forcing. If vortex pairings are promoted by acoustic excitation, the turbulent intensity is increased and the high heat transfer coefficients are obtained at the small nozzle to plate distance. On the other hand, it has low turbulent intensity at the center of jet. However due to increase of potential core length, it is more effective at the large nozzle to plate distance. Therefore the excited frequency, especially its subharmonic frequency, has an important role to control the jet flows.

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Dynamics Transition of Electroconvective Instability Depending on Confinement Effect (공간 제약 효과에 따른 전기와류 불안정성의 동역학 전이)

  • Lee, Seungha;Hyun, Cheol Heon;Lee, Hyomin
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • v.59 no.4
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    • pp.626-631
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    • 2021
  • One of the nonlinear electrokinetic phenomena around ion exchange membrane is electroconvective instability which can be found in various electrokinetic applications such as electrodialysis, electrochemical battery, microfluidic analysis platform, etc. Such instability acts as a positive transport mechanism for the electrodialysis via amplifying mass transport rate. On the other hands, in the electrochemical battery and the microfluidic applications, the instability provokes unwanted mass transport. In this research, to control the electroconvective instability, the onset of the instability was analyzed as a function of confinement effect as well as applied voltage. As a result, we figured out that the dynamic behavior of electroconvective instability transited as a sequence of stable regime - static regime - chaotic regime depending on the applied voltage and confinement effect. Furthermore, stability curves about the dynamic transition were numerically determined as well. Conclusively, the confinement effect on electroconvective instability can be applied for effective means to control the electrokinetic chaos.

A Comparative Study on the Flow and Heat Transfer Performance Characteristics of Vortex Generators and Guide Vane in Fin-Tube (핀-튜브에서 와류 발생기와 가이드 베인의 유동 및 전열 성능 특성에 관한 비교 연구)

  • Bae, JiHwan;Oh, YeongTaek;Lee, ChangHyeong;Lee, DeukHo;Kim, KuiSoon
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.14 no.3
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    • pp.1-9
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    • 2020
  • In this paper, the effects of the delta winglet vortex generator, the airfoil vortex generator and the guide vanes on the friction factor and the Colburn factor in the fin-tube flow were studied. The vortex generator and guide vane were non-dimensionalized based on the channel height and tube diameter, and locations were selected according to the authors' suggestions. The Reynolds number based on the inlet velocity and the tube diameter was selected in the range of 1400-8000. As a result, the friction factor resulted in a 4.7% decrease in guide vanes at the Reynolds number 8000 over the conventional fin-tube, and the Colburn factor resulted in a 33% increase in the delta winglet vortex generator at the Reynolds number 3800 over the conventional fin-tube.

An Investigation of the Vortical Flow Characteristics over a Yawed Delta Wing with LEX at High Incidence (연장된 앞전을 갖는 편요된 삼각날개의 높은 받음각에서의 와류 특성에 관한 연구)

  • Lee, Ki-Young;Sohn, Myong-Hwan
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.30 no.7
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    • pp.105-112
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    • 2002
  • An experimental study of the vortical flow characteristics around a yawed delta wing with the leading edge extension at high incidence angle is undertaken by upper surface pressure measurements. A special emphasis has been put on analyzing the basic physics of vortical flows, concerning the effects of incidence and sideslip angle on the aerodynamic characteristics of the wing, especially under high angle of attack. The experimental data has been dearly demonstrated the beneficial effect of the LEX vortex on the wing vortex. It leads to an essential stabilization of the wing vortex against its breakdown until at much higher incidence angle under small sideslip. An interesting flow feature is occurrence of the rolling moment reversal at a certain range of angle of attack and sideslip angle.

Study on Vortex Apparatus for Efficiency Improvement of Combustion Chamber of Automobile (자동차 연소실 효율 향상을 위한 와류장치 연구)

  • Choi, Hae-Kyu;Kook, Jeong-Han;Yoo, Joong-Hak;Kim, Sei-Hwan;Kim, Key-Sun;Cho, Jae-Ung
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.12 no.7
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    • pp.2945-2950
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    • 2011
  • As the step to improve fuel efficiency, there is the system to build up the eddy of combustion chamber at the suction line in order to increase the combustion efficiency. The models installed with no vortex generation system or with various shapes of the system are examined by fluid analysis. Vortex generation system is installed prior to the suction of combustion chamber. The wing of this system winds itself around the suction air and generates the vortex. This study investigates the flow of suction air and the pressure distribution of suction stroke by using the eddy generation system.

3-Dimensional Numerical Simulation of Floating Device for Vortex Mitigation in Sump (흡수정 와류 저감을 위한 부유식 장치의 성능 3차원 수치모의)

  • Kim, Hyung-Jun;Rhee, Dong Sop;Yoon, Kwang Seok;Park, Sung Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.325-325
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    • 2017
  • 빗물펌프장은 도시지역 저지대의 우수를 강제로 배출하여 제내지의 치수안전도를 향상시키기 위한 방재시설이다. 변화하는 기상조건에 맞추어 침수취약지역의 치수안전도를 유지 또는 향상시키기 위해서는 빗물펌프장 설계시 목표한 치수성능을 지속적으로 구현할 필요가 있다. 그러나, 펌프시설의 고속운전, 변화하는 펌프운영조건 등의 영향으로 펌프의 성능은 지속적으로 저하된다. 이와 같은 펌프성능의 주요원인은 펌프운영시 발생하는 공기연행이 주요 원인중 하나이다. 흡수정 설계단계에서는 와류에 의한 공기연행을 제어하기 위하여 흡입관경, 흡수정 벽면으로부터의 이격거리 등의 설계요소를 반영하고 있지만, 도심지역의 제한적인 공간특성으로 인하여 설계기준치를 만족하지 못하는 경우가 발생하게 된다. 설계시 흡수정 내에 형성되는 와류를 억제하기 위하여 흡수정의 벽면 모서리를 완만하게 시공하거나, 흡수정 내에 날개벽 또는 별도의 시설을 설치하는 방법을 채택하고 있다. 그러나, 이와 같은 와류방지시설은 고정된 설계조건에 대하여 성능구현이 가능하지만, 홍수시 흡수정 내의 흐름은 하천의 수위 및 유입되는 유량에 의하여 시시각각 변화하게 된다. 이와 같은 운영조건의 변화에 대응할 수 있는 방법을 제시하기 위하여 본 연구에서는 수면에 부유식 와류방지장치를 설치하고 이에 대한 성능을 3차원 수치모의를 통하여 재현한 후 정량적으로 분석하였다. 부유식 와류방지장치에 대한 성능검토결과, 다양한 운영조건에서도 부유식 와류방지장치가 유효한 와류저감효과를 구현하고 있는 것을 확인하였다.

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Numerical Simulation of Viscoelastic Fluid Flow Through 4:1 Axi-symmetric Contraction Using Type-dependent Difference Method (형식에 따른 차분법을 이용한 축대칭 4:1 수축을 지나는 점탄성유동의 수치모사)

  • 유정열
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.7 no.2
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    • pp.110-119
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    • 1995
  • 본 연구에서는 Upper Convected Maxwll 유체 및 Leonov-like-Giesekus 유체모형 을 이용하여 축대칭 4:1수축을 지나는 점탄서유체의 유동을 수치해석하였다. 이러한 점탄성 유체의 대한 지배방정식이 타원형-쌍곡선형으로 형식변화되므로 이를 적절히 고려할수 있 는 형태의 와도방정식을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 와도방정식의 수치해석에서는 형 식에 따른 차분법을 도입하였다. 두 유체모형에 대해서 Weissenberg수를 증가시키면서 탄 성의 효과가 모서리와류의 크기, 응력의 분포 지배방정식의 형식변화에 미치는 영향을 살펴 보았다. 수치해석결과 탄성의 효과가 증가할수록 모서리와류가 커지며, 평면유동의 경우보다 훨씬 큰 모서리와류가 관찰되어 기존의 실험결과와 잘 일치하는 것을 볼수 있었다. 또한 수 치해석 결과로부터 와도방정식의 형식변화를 확인할수 있었다.

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