• 제목/요약/키워드: 유동왜곡

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가스터빈 엔진의 입구 유동 왜곡 시험 (Inlet Distortion Test of Gas Turbine Engine)

  • 이진근;이경재
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.339-345
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    • 2007
  • 입구유동 왜곡 상황에서 엔진의 성능 저하여부를 평가하기 위하여 입구유동 왜곡시험을 한국항공우주연구원에서 수행하였다. 본 논문에서는 입구압력 왜곡에 대한 시험만이 고려되었으며 입구왜곡 시험 기술의 절차를 개발하는 동안 엔진 시험용 시험 자료를 구축하기 위하여 다양한 시험 조건에서 다양한 왜곡용 스크린에 대한 설계와 평가를 거쳤다. 엔진 입구왜곡 시험 결과는 작동점이 성능저하를 일으키는 방향으로 변동하는 것을 보여주었으며 입구왜곡에 의한 엔진 성능의 저하 여부를 확인하였다.

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경계층 흡입이 S-Duct의 유동 왜곡에 미치는 영향성 연구 (Effect on Flow Distortion of S-Duct by Boundary Layer Suction)

  • 백승용;이지형;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.17-25
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    • 2019
  • 항공기의 Intake는 공간적 제약 또는 생존성 확보의 이유로 S형태의 곡률을 갖는 덕트를 가진다. 그러나 덕트의 곡률은 2차유동과 유동박리의 발생을 야기하며 불균일한 압력분포 생성의 원인이 된다. 본 연구에서는 RAE M 2129 S-Duct의 형상에 보조 Duct를 적용하여 경계층 흡입을 수행하였다. 경계층 흡입의 위치와 각도를 설계변수로 설정하였으며, 흡입면에서 동일 유량을 흡입하는 조건을 부여하였다. S-Duct의 전산해석 타당성을 검증하기 위하여 Port Side와 Starboard Side의 무차원 압력 분포를 ARA 실험값, 전산해석 값과 각각 비교하여 확인하였다. 본 연구에서는 유동 왜곡을 판단하는 공기역학적 성능인자로 유동 왜곡 계수를 사용 하였으며, 경계층 흡입에 의한 유동박리, 와류, 유량 분포 및 압력 분포를 비교 분석 하였다. 그 결과 경계층 흡입 적용 이전과 비교하여 최대 26.14%의 유동 왜곡 계수 저감 효과를 확인하였다.

흡입구를 포함한 액체 램제트 엔진의 3차원 유동 해석

  • 임상규;오대환;손창현;이충원
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1999년도 제13회 학술강연논문집
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    • pp.14-14
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    • 1999
  • 액체 램제트 엔진의 특성은 흡입구를 통해 들어오는 유입공기의 상태에 따라 많이 달라진다. 흡입구에 들어오는 공기의 유입각이 일정각도를 넘어서면 유입공기의 왜곡이 심하여 정상적인 연소가 불가능 할 수 있다. 따라서 다양한 비행조건에 따른 램제트 엔진의 특성을 파악하기 위하여 외부 유입영역, 흡입구, 연소기, 노즐 및 출구 대기 영역을 함께 계산하여 유동 특성과 연소 특성을 파악하고자 하였다. 흡입구는 마하 2.0을 기준으로 설계하고, 4각 덕트에서 완만하게 원형 덕트로 변화되는 확대관의 형상으로 비행체에 붙어 있는 것으로 격자를 구성하였다. 흡입구에서의 유동 조건은 비행체을 지난 유속이 마하 2.0과 2.2의 경우에 대하여 수치 실험을 수행하였으며, 비반응 유동 해석과 연소가 있는 반응 유동해석 결과를 흡입구를 포함하지 않았던 선행 연구 결과들과 비교하였다. 유입각이 영 일 때의 흡입구를 포함한 계산 결과는 흡입구에서 생성되는 충격파에 의한 손실로 총압력이 흡입구를 포함하지 않았던 선행 연구 결과와 차이가 있었으나 유동 특성에는 큰 차이가 없었다. 그러나 유입각이 증가함에 따라 흡입구로 유입되는 공기의 량이 감소하고 그에 따른 유동의 왜곡이 심하여 연소특성에 변화를 보여 주었다.

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와동 플랩 삼각날개를 이용한 관내 와류 발생장치 설계 및 수치해석 (Design and Numerical Analysis of Swirl Generator in Internal Duct using Delta Wing with Vortex Flap)

  • 김명호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권9호
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    • pp.761-770
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    • 2007
  • 본 연구에서는 압력 왜곡과 유동각 왜곡을 모사하기 위하여 삼각날개를 이용한 와류 발생장치를 설계하였다. 삼각날개는 목표한 와류코어 위치와 압력왜곡율(DC90), 와류각을 만족하기 위해 후퇴각 $65^{\circ}$를 사용하였으며, 와류의 분포 영역을 넓히기 위해 삼각날개 전단면에 $45^{\circ}$ 와동 플랩을 적용하였다. 제작된 와류 발생장치는 시뮬레이션 덕트를 적용한 유동 왜곡 시험에서 전압력 왜곡율의 설계 요구조건을 만족하였으며, 시험 결과로부터 검증된 전산유체해석 결과를 이용하여 와류코어 위치와 와류각의 목표 성능을 확인하였다.

비대칭 진동흐름에 의한 점착성 유사의 이동량 수치연구 (Numerical study on flux of cohesive sediment by asymmetric oscillatory flow)

  • 손민우;정태화;백경오;조성원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.505-509
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 천해 환경에서의 파형이 점착성 유사의 이동량에 미치는 영향을 살펴보는 것이다. 이를 위하여 이상적인 진동흐름(Oscillatory Flow)을 가정하고 점착성 유사의 이동에 적합한 1DV 모형을 적용하였다. 이상적인 진동흐름을 가정할 때는 다양한 파형을 고려하기 위해 왜곡되거나 비대칭적인 조건을 적용하였다. 크기와 밀도가 변화하는 점착성 유사의 응집현상을 고려하기 위해 기존에 개발된 응집현상 모형을 1DV 모형에 결합하였다. 2차 스토크스파 조건을 모사하기 위해 왜곡된 진동흐름, 톱니파를 모사하기 위해 비대칭 진동흐름 조건을 선택하였다. 수치모의 결과, 왜곡된 진동흐름 조건에서의 점착성 유사 이동량은 흐름의 왜곡도에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 반면 가는 비점착성 유상의 경우는 왜곡도와 주목할 만한 관계를 보이지 않았다. 비대칭 진동흐름의 경우는 점착성 유사와 비점착성 유사가 서로 다른 방향을 나타내었다. 앞쪽으로 기운 비대칭 진동흐름 조건에서 점착성 유사의 이동량이 뒤쪽 방향으로 발생하는 반면 비점착성 유사는 흐름이 기운 방향과 동일한 방향으로 유사량을 나타내었다. 이러한 현상의 원인으로는 Phase-lag 효과가 고려되었다. 유사의 침강속도와 농도 프로파일의 변화, 물의 유동 조건 등은 복합적인 상호작용을 통해 Phase-lag 효과를 강화시키고 점착성 유사와 비점착성 유사의 이동량이 서로 다른 특성을 나타내게 하는 것으로 고려된다.

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이상 비트율 할당과 신호왜곡 문제점을 고려한 멀티미디어 신호의 연판정 양자화 방법 (Soft-Decision Based Quantization of the Multimedia Signal Considering the Outliers in Rate-Allocation and Distortion)

  • 임종욱;노명훈;김무영
    • 한국음향학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.286-293
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    • 2010
  • 기존 데이터 압축 방식에는 크게 resolution-constrained quantization (RCQ) 방식과entropy-constrained quantization (ECQ) 방식이 있다. RCQ 방식은 고정 비트율 전송을 가능하게 하지만 셀 크기의 변화에 따른 이상 신호왜곡이 발생하며, ECQ 방식은 셀 크기가 고정된 대신에 이상 비트율 할당 문제가 발생한다. 본 논문에서는 기존 RCQ 방식의 대표적인 학습기법인 generalized Lloyd algorithm (GLA)을 개선한 cell-size constrained vector quantization (CCVQ) 방식을 제안한다. CCVQ 알고리즘은 셀 크기에 따라 유동적으로 패널티 척도를 주는 방식으로 기존의 RCQ와 ECQ 사이의 soft-decision을 가능하게 한다. 제안 알고리즘을 사용할 경우 기존의 GLA에 비해 약간의 평균왜곡 증가는 발생하나 이상 신호왜곡을 줄일 수 있다.

S-Duct 입구 형상에 따른 유동 특성에 관한 연구 (A Study on Flow Characteristics of the Inlet Shape for the S-Duct)

  • 이지형;최현민;류민형;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.109-117
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    • 2015
  • 덕트는 항공기의 내부엔진에 외부 공기를 흡입하기 위한 장치이다. 엔진 입구면의 레이더 반사량을 줄여 피탐지성을 감소시키기 위하여 S형태의 덕트를 가지게 되었다. S-Duct는 중심선의 곡률, 입구형상 등의 형상변수에 따라 엔진의 성능에 영향을 미친다. 본 연구에서는 RAE M 2129 S-Duct의 입구형상에 대하여 가로세로비의 변경에 따른 덕트 내부 유동에 대한 유동 특성을 알아보기 위해 전산해석을 수행하였다. S-Duct의 성능 평가 기준으로는 유동 왜곡계수를 사용하였다. 공력해석을 위해 상용해석 소프트웨어를 사용하였으며, 벽면에서의 역압력 구배의 영향으로 발생하는 유동박리와 2차 유동을 예측하기 위하여 $k-{\omega}SST$ 난류모델을 사용하였다. S-Duct의 Port side와 Starboard side 각각의 압력분포 값에 대하여 ARA의 실험값과 비교하여 본 연구에서 사용된 전산해석 기법의 타당성을 검증하였다. 해석 결과 모든 형상에 대하여 유동박리와 2차 유동이 발생하는 것을 확인하였다. 반원형 형태의 입구형상을 가지는 S-Duct가 뛰어난 성능을 보임을 확인하였다.

구조물의 탄성을 고려한 2차원 탱크내 유동해석 (Analysis of Liquid Sloshing in a Two-Dimensional Elastic Tank)

  • 이판묵;홍석원;홍사영
    • 대한조선학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.107-116
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    • 1990
  • 구조물의 탄성을 고려한 탱크내 유동은 자유수면을 갖는 유체와 탄성변형하는 구조물이 연성된 시스템으로서 유체유동으로 인한 과도한 구조물변형, 유체의 부가질량 및 부가감쇠력에 의한 구조물의 동특성변화, 구조물 진동으로 인한 유체유동의 왜곡 등이 복합된 비선형 해석이 요구된다. 본 논문에서는 탱크 벽을 1자유도 수평운동하는 강체로 가정하였으며 Lagrangian 유한요소법을 이용하여 유동해석을 수행하였고 유체-구조물 연성문제의 수치적분을 위하여 조합된 implicit-explicit 알고리듬을 도입하였다. 탱크벽의 동특성 변화에 따른 유체-구조물연성 탱크의 동특성변화를 관찰하였으며 파도생성 문제에 관한 수치계산을 수행하였다.

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액적 내부 유동 가시화를 위한 축대칭 형상 왜곡 보정에 관한 연구 (Study on Correction of Optical Distortion for Flow Visualization inside Axisymmetric Droplet)

  • 김영현;고한서
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.21-25
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    • 2014
  • Optical distortion of experimental results can be found in many studies. Thus, a method of the optical correction for visualization of an axisymmetric droplet was developed in this study. The correction method was derived to extract refracted vectors. In order to obtain the refracted vectors, a projection vector and a normal vector should be calculated. Then, a distortion distance can be found by the calculated refracted vector and Snell's law. The developed method was also verified by the simulation and the experimental results to apply for a liquid droplet which was formed at a nozzle tip.

파면 보정을 위한 폐회로 적응광학계 개발 (Development of Closed-loop Adaptive Optics system for Wavefront Correction)

  • 서영석;백성훈;박승규;김철중
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.188-189
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    • 2000
  • 원자력 산업에서는 레이저진동측정기와 같은 원격/비접촉 측정기술이 많이 사용된다. 가동 중인 연구용 원자로의 핵연료 진동측정 같은 경우도 이러한 원격측정기술이 요구되고 있으나, 측정 대상체가 유동하는 유체 안에 있으므로 입사한 레이저의 파면이 변형되어 레이저진동측정기의 적용이 어렵다. 적응광학계(adaptive optics system; 또는 능동광학계)는 유동 층에서 변형된 파면을 파면측정 센서로 측정하고, 변형거울(deformable mirror)등의 파면보정 장치를 사용하여 파면을 보정하는 기술이다. 본 연구에서는 Shack-Hartmann 파면측정센서를 개발하고, 변형거울과 파면측정센서를 컴퓨터에 연결하여 레이저 파면의 왜곡상태를 폐회로(closed-loop)로 보정하는 장치를 개발하였다. (중략)

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