• Title/Summary/Keyword: 유동심

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Three-dimensional Flow and Aerodynamic Loss Downstream of First-Stage Turbine Vane Cascade (터빈 제1단 정익 익렬 하류에서의 3차원 유동 및 압력손실)

  • Jeong, Jae Sung;Bong, Seon Woo;Lee, Sang Woo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.41 no.8
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    • pp.521-529
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    • 2017
  • Three-dimensional flow characteristics within a high-acceleration first-stage turbine vane passage has been investigated in a newly-built vane cascade for propulsion. The result shows that there is a strong favorable pressure gradient on the vane pressure surface. On its suction surface, however, there exists not only a much stronger favorable pressure gradient than that on the pressure surface upstream of the mid-chord but also a subsequent adverse pressure gradient downstream of it. By employing two different oil-film methods with upstream coating and full-coverage coating, a four-vortex model horseshoe vortex system can be identified ahead of each leading edge in the cascade, and the separation line of inlet boundary layer flow as well as the separation line of re-attached flow is provided as well. In addition, basic flow data such as secondary flow, aerodynamic loss, and flow turning angle downstream of the cascade are obtained.

Aerodynamic Drag Reduction in Cylindrical Model Using DBD Plasma Actuator (DBD 플라즈마 구동기를 이용한 원통모델의 공기저항저감)

  • Lee, Changwook;Sim, Ju-Hyeong;Han, Sunghyun;Yun, Su Hwan;Kim, Taegyu
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.19 no.1
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    • pp.25-32
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    • 2015
  • Dielectric barrier discharge (DBD) plasma actuator was designed to reduce aerodynamic drag in a cylindrical model and wind tunnel test was performed at various wind velocities. In addition, computational fluid dynamics (CFD) analysis and flow visualization were used to investigate the effect of the plasma on the flow stream in the cylinderical model. At low wind velocity, the plasma actuator had no effects because flow separation did not appear. The aerodynamic drag was reduced by 14% at 14 m/s and by 27% at 17 m/s, respectively. It was confirmed by CFD analysis and flow visualization that the DBD plasma actuator decreased in pressure difference around the cylindrical model, thus decreasing the magnitude of wake vortex.

Numerical Study on Heat Transfer Characteristics of Turbulent Flow in Transition Duct (안내덕트 내부 난류유동구조에 따른 열전달 특성변화 수치해석)

  • Yoo, Geun-Jong;Choi, Hoon-Ki;Choi, Kee-Lim
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.35 no.9
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    • pp.923-932
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    • 2011
  • Because of the instability of a flow pattern in the inlet transition square duct (hereinafter referred to as "transition duct") of a heat recovery steam generator (hereinafter referred to as "HRSG") in a combined cycle power plant, the Reynolds number in the first row of a tube bank is differs sharply from that in the sectional area of the transition duct. This causes differences in the heat flux in each tube in the tube bank. The computational fluid dynamics (CFD) predictions provide three-dimensional results for velocity, temperature, and other flow parameters over the entire domain of the duct and HRSG. A renormalization group theory (RNG) based k-${\epsilon}$�� turbulent model is used for obtaining the results cited in this study. A porous media option is used for modeling the tube banks and the number of transfer units method is used for determining the heat transfer characteristics. This study describes a comparison between the numerical simulation results and actual design output.

입구유속의 진폭이 층류유동에서 사각실린더 주위의 와류쉐딩과 공진현상에 미치는 영향에 관한 수치해석적 연구

  • 정영종;심석구;강신형
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1998.05a
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    • pp.603-608
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    • 1998
  • 유체내의 물체 주위에서 유동박리로 인해 생성되는 와류쉐딩은 열전달이나 물질전달을 촉진시키는 이점이 있으나, 항력을 증가시키거나 유동 및 온도의 요동에 의해 구조물을 손상시키는 단점이 있다. 특히 물체와 주위 유동 사이에 공진이 일어나면 항력값이 증가하면서 항력과 양력의 진폭이 급격히 증가하여 물체에 심각한 손상을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 레이놀즈수 200 이하의 층류유동에서 공진시 물체 주위의 유동현상과 이로 인한 양력과 항력의 변화들을 수치해석방법을 통하여 분석하였다 수치해석은 일반좌표계에서 유한체적법을 적용하여 Navier-Stokes 방정식을 차분화하였다. 이때 방정식의 종속변수로는 공변속도를 채택하였으며, 이산화된 방정식은 분리단계법을 이용하여 수치해를 구하였다. 입구유속의 강제진동에 의한 사각실린더 주위의 와류쉐딩시 공진이 발생하는 강제진동수의 범위는 원통실린더의 경우와 유사하였으나 상대적으로 폭이 더 좁았다 그리고 공진이 발생하는 강제진동수의 범위는 진폭이 증가할수록 증가하였다. 쉐딩 진동수가 일정하면서 입구유속의 진폭이 증가하면 이에 비례하여 실린더 주위의 유속이 상대적으로 증가하게 되어 와도가 강해지면서 입추유속 진폭에 비례하여 항력의 평균값 뿐 아니라 항력과 양력의 진폭도 증가하였다. 그리고 실린더 뒷면의 와류 생성영역은 진폭에 비례하여 감소하였다. 진폭의 변화에 따라 상변화가 서로 상이한 것은 실린더 뒤쪽의 와류들이 상하면의 합력차이를 변화시켰고 이것이 진폭변화에 따라 상변화를 상이하게 나타나게 한 원인으로 진폭이 클수록 실린더 뒤쪽에서 압력변화가 심하게 변하면서 실린더 앞쪽까지 더 많은 영향을 미쳤기 때문이다.선원의 사용자에게 제공되는 최종방사능을 평가하는데 유용하게 사용될 수 있다.r의 분포를 보였다.cting the effect of earthquake on structures. This paper is based on the presented paper at the Bertero Symposium held in January 31an4 February 1 at Berkeley, California, USA which was entitled "Needs to Evaluate Real Seismic Performance of Buildings-Lessons from 1995 Hyogoken-Nambu Earthquake-". The lessons for buildings from the damage due to the Hyogoken-Nambu Earthquake are necessity to develop more rational seismic design codes based upon a performance-based design concept, and to evaluate seismic performance of existing buildings. In my keynote lecture at the Korean Association for Computational Structural Engineering, the history of seismic design and use of structural analysis in Japan, the lessons for buildings from the Hyogoken-Nambu Earthquake, the

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Rocket Plume Analysis with DSMC Method (DSMC 방법을 이용한 로켓 플룸의 해석)

  • Jeon, Woojin;Baek, Seungwook;Park, Jaehyun;Ha, Dongsung
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.18 no.5
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    • pp.54-61
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    • 2014
  • In this study, a plume exhausted from rocket nozzle is investigated by using an unstructured 2-dimensional axisymmetirc DSMC code at various altitude. The small back-pressure to total-pressure ratio($P_b/P_o$) and large $P_b/P_o$ represent low and high altitude condition, respectively. At low altitude, the plume shows a typical complicated structure (e.g. Mach disk) of underexpanded jet while the high altitude plume experiences plain expansion. The various features of exhaust plume is discussed including density, translational/rotational temperature, Mach number and Knudsen number. The results shows that even at 20 km altitude where the freestream Knudsen number is small as $1.5{\times}10^{-5}$, the transitional and rarefied flow regimes can occur locally within the plume. It confirms the necessity of DSMC computation at low altitude.

Study on the Measurements of Flow Field around Cambered Otter Board Using Particle Image Velocimetry (PIV를 이용한 만곡형 전개판의 유동장 계측에 관한 연구)

  • 박경현;이주희;현범수;노영학;배재현
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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    • v.38 no.1
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    • pp.43-57
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    • 2002
  • This paper introduces an analysis method to predicting the flow characteristic of flow field around otter board In order to develope a high performance model. In this experiment, it is used a numerical analysis of flow field through CFD(Computational Fluid Dynamic), PIV method in which quantitative, qualitative evaluation is possible. In this experiment, it is used PIV method with flow filed image around otter board in order to analysis of flow characteristic. The result compared flow pattern with analysis result through CFD and also measurement result of lift and drag force coefficient carried out in CWC(Circulating Water Channel). The numerical analysis result is matched well with experiment result of PIV in the research and it is able to verify In the physical aspect. The result is as follows ; (1) It was carried out visibility experiment using laser light sheet, and picture analysis through PIV method in order to analysis fluid field of otter-board. As a result, the tendency of qualitative fluid movement only through the fluid particle's flow could be known. (2) Since PIV analysis result is quantitative, this can be seen in velocity vector distributions, instantaneous streamline contour, and average vorticity distributions through various post processing method. As a result, the change of flow field could be confirmed. (3) At angle of attack 24$^{\circ}$ where It Is shown maximum spreading force coefficient, the analysis result of CFD and PIV had very similar flow pattern. In both case, at the otter-board post edge a little boundary layer separation was seen, but, generally they had a good flow (4) As the result of post processing with velocity vector distributions, instantaneous streamline contour and average vorticity distributions by PIV, boundary layer separation phenomenon started to happen from angle of attack 24$^{\circ}$, and from over angle of attack 28$^{\circ}$, it happen at leading edge side with the width enlarged.

Design of GAS Identification System using GA-FS (GA-FS를 이용한 GAS 식별 시스템 설계)

  • Bang, Young-Keun;Shim, Jae-Sun;Byun, Hyung-Gi;Lee, Chul-Heui
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.1774-1775
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    • 2011
  • 퍼지이론은 비선형적 데이터의 취급에 있어 강력한 수단이 될 수 있으며, 본 논문에서는 퍼지시스템을 인간의 후각을 모사한 GAS 식별 시스템의 설계에 적용하였다. 먼저, 다수의 센서들의 특성 분석에 따라 GA를 이용하여 그룹화를 시킨 후 각각의 그룹들에서 나타나는 데이터들의 특성에 맞게 퍼지시스템을 설계하여, 센서들의 유동적 특성에 따른 조합과 퍼지시스템의 비선형 데이터에 대한 기술능력을 모두 수용할 수 있는 식별 시스템을 설계하였다. 마지막으로 성능 검증을 통해 하나의 퍼지시스템을 선택함으로써, 유동적 특성이 큰 센서들의 성능을 배제할 수 있도록 하여 보다 정확한 식별이 가능하도록 시스템을 설계 하였다.

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An investigation on flow characteristics of two dimensional inclined wall attaching offset jet (단이 진 경사벽면에 부착되는 2차원 제트유동에 관한 연구)

  • 송흥복;심재경;윤순현
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.22 no.1
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    • pp.52-66
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    • 1998
  • An experimental study on the flow characteristics was performed for a two-dimensional turbulent wall attaching offset jet at different oblique angles to a surface. The flow characteristics were investigated by using a split film probe with the modified Stock's calibration method. The jet mean velocity, turbulent intensity, wall static pressure coefficient profiles, and time-averaged reattachment point were measured at the Reynolds number Re (based on the nozzle width, D) ranging from 17700 to 53200, the offset ratio H/D from 2.5 to 10, and the inclined angle .alpha. from 0.deg. C to 40.deg. C. The Correlations between the maximum pressure position, minimum pressure position, and reattachment point and offset ratios, and inclined angles are presented.

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Analysis of Topographical Change using Monitoring of damaged areas of Debris flow (토석류 피해지역 모니터링을 이용한 지형변화 분석)

  • Tak, Won Jun;Jun, Kye Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.227-227
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    • 2020
  • 최근 국내에서는 이상기온으로 인한 국지성 폭우와 여름철 태풍과 집중호우로 인해 다양한 재해 유형 중 산악지역을 중심으로 산지재해의 피해가 증가하는 추세이다. 본 논문에서는 토석류 피해지역 중 토석류가 발생한 메인계류와 해당 하류지역을 대상으로 연간지형변화 및 침·퇴적분석에 대해 기술하였다. 대상지역은 2012년 루사로 인해 토석류 피해가 발생한 인제군(설악산 국립공원)지역으로 거주하는 인원이 없어 민가나 생활시설에 미치는 영향은 크지 않지만 하류지역에 교량 및 도로가 위치하고 있어 토석류가 재발생시 위험한 지역으로 분류할 수 있다. 이에 2012 ~ 2020년까지 LiDAR 촬영을 이용한 현장모니터링을 실시하고 있다. 모니터링 데이터를 종합하여 년도별 지형자료를 구축하였으며 인명피해 위험성이 적어 복구가 늦어지거나 계획이 없는 자연사면지역에서의 지형변화를 살펴보았다. 또한 토석류 계류지역과 하류부를 중심으로 침·퇴적 분석을 실시하였다. 계류지역에서는 횡 넓이, 유동심, 크게는 방향, 식생 등에 대한 변화를 분석하였으며 하류부에 위치한 교량 및 도로 등 구조물, 시설물들에 미치는 영향을 분석하였다.

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심부시추공 지하수의 심도별 지화학 특성

  • 최현수;고용권;김경수;배대석;김천수
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2002.04a
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    • pp.229-232
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    • 2002
  • 대전 북부 화강암지역 내 심도 500m까지 굴착한 시추공에 다중패커 시스템(Multi-packer system)을 이용하여 구간별로 지하수 시료채취를 수행하고, 시추공 지하수에 대한 지화학 특성 연구를 수행하였다. 다중패커 시스템에 의해 구간별로 격리된 시추공 지하수의 수리화학자료는 구간별로 특징적인 화학조성을 나타낸다 다중패커 시스탬이 설치된 직후 채취한 지하수 시료와 일정시간이 경과한 후 채취한 시료간에는 시기별로 화학특성의 차이를 보이는데 이는 시추당시 사용된 시추수의 영향 때문인 것으로 사료된다. 또한 심도 115m를 기준으로 상부구간과 하부구간에 지화학 특성에서 큰 차이를 보이고 있는데 이는 시추공 굴착당시 단열대의 붕괴로 인해 시공된 그라우팅의 영향 때문이다. 이상치를 보이는 115m 구간을 제외하고, 시추공 지하수의 지화학 자료는 구간별로 명확히 구별되어 화강암 지역에서 지하수의 유동은 단열분포특성에 영향을 받음이 확인되었다.

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