• Title/Summary/Keyword: 유동장

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Experimental Study on Characteristics of Micro-Supersonic Jet Flows (마이크로 초음속 제트유동 특성에 관한 실험적 연구)

  • Kim, Jong-Hun;Bang, Jin-Young;Lee, Yeol
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.36 no.8
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    • pp.774-779
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    • 2008
  • An experimental study on the micro-supersonic jet flow fields has been carried out. A sonic nozzle of 440 ${\mu}m$-exit diameter and a Laval nozzle of 800 ${\mu}m$ exit diameter with the nozzle exit Mach number 2.0 were fabricated by stretching a micro Pyrex glass tube for the present experiments. Schlieren flow visualization and Pitot pressure distribution of the jet flow field were obtained. Representative characteristics of the jet flow fields such as, supersonic length, jet core length, similarity of the velocity field, and jet spreading rates, have been observed. All the results were compared to previous observations of larger supersonic jets of higher Reynolds numbers, and it was found that overall characteristics of the micro supersonic jet are qualitatively similar as those of the higher Reynolds number jets, except the jet core length and the jet spreading rate.

제트 베인에 의한 추력 방향 제어 장치 3차원 유동해석

  • 황민기;윤덕진;전승배;김승우
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.15-15
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    • 2000
  • 제트 베인에 의한 추력 방향 제어 장치는 롤 운동 제어를 가능하게 하고, 큰 선회 각도를 얻을 수 있는 장점이 있으나, 기계 장치가 비교적 복잡하고, 제트 베인의 열적, 구조적 문제를 해결하여야 한다. 복잡한 기계 장치는 유동 해석의 측면에서 고려해 볼 때 격자 형성을 어렵게 만들어 유동장 해석을 통한 성능예측을 어렵게 만든다. 구조물의 응력해석을 위하여 제트 베인 표면에서의 정압력과 더불어 마찰력도 고려하여야 하는데, 정확한 마찰력 계산을 위해서는 난류 모델링이 필수적이고, 그에 따라 벽면 근처에서 격자를 밀접시키는 것이 요구된다. 본 연구에서는 상용 유동해석 소프트웨어인 Fluent를 사용하여 제트 베인이 장착된 추력 방향 제어 장치의 3차원 난류 유동장 계산을 수행하였다. 피치, 요 운동의 경우와 롤 운동의 경우로 구분하여 계산하였으며, 최대 받음각을 $25^{\cire}$ 로 하여 제트 베인의 받음각에 따라 회전축에 작용하는 힘과 모멘트를 계산하였다. 본 연구의 결과는 향후 개발될 제트 베인이 장착된 추력 방향 제어 장치의 개념설계 단계에 필요한 기본자료로서 신뢰도를 높이는데 도움이 되리라 판단된다.

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Boundary Layer Analysis in a Hypersonic Flow Field (극초음속 유동장의 경계층 해석)

  • Sohn Chang-Hyun;Choi Seung;Moon Su-Yuon;Kim Jae-Yung;Lee Yul-Hwa
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.7 no.3 s.18
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    • pp.165-173
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    • 2004
  • Matching inviscid and boundary layer methods are developed for analysis of hypersonic flow with thick boundary layer. The new equations match all the boundary layer properties with a variation in the inviscid solution near the edge, except for the normal velocity. Computational comparison are peformed for incompressible and compressible flows over a flat plate. Results from the present method are compared with Wavier-Stokes solutions. The present results are in good agreement with Wavier-Stokes solutions. They show that the new technique can provide improved predictions of heating rates and skin friction predictions for preliminary design of vehicles where shear layers and entropy layer swallowing are importantfor for preliminary design.

측추력기의 성능 향상에 관한 연구

  • 변영환
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 2004.04a
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    • pp.9-18
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    • 2004
  • 초음속 유동하에서 측추력기 주위의 유동 현상을 실험 및 수치해석을 이용하여 해석하였다. 실험은 버지니아공대의 초음속 풍동과 건국대의 초음속 풍동을 사용하였으며 계산 코드는 Aerosoft 사의 GASP(ver.4.0)과 건국대의 AADL3D를 사용하였다. 실험결과는 Schlieren, Shadow graph 등의 가시화 장치와 압력 센서와 PSP(Pressure Sensitive Paint)를 이용하여 유동장 특성과 압력분포를 구하여 실제 작용되는 힘과 모멘트를 구하였다. 실험조건은 자유류의 흐름이 마하수 4 이고 측추력기와 자유류의 압력비가 532 이었다. 성능향상 방안으로 측추력기 후방에 램프를 설치하는 것을 제안하였으며 이에 대한 실험을 수행하여 수직력에 대한 변화는 없지만 피칭다운 모멘트가 약 $70\%$ 감소함을 보여주어 실제로 성능이 향상되었음을 입증하였다. 또한 측추력기의 성능에 영향을 주는 여러 가지 인자들에 대한 가시화실험을 수행하여 그 이해를 돕고자 하였으며, 현재 건국대에서 보유하고 있는 고속유동 관련 실험장치의 소개와 이를 이용한 연구들을 소개하므로써 압축성 유동장 연구에 이러한 실험장치의 필요성에 대한 이해를 구하고자 한다.

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Study of The Air Jet Normally Injected into Supersonic Stream (초음속 자유유동에 수직으로 분사되는 제트유동장에 관한 연구)

  • 구병수;김희동
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.4 no.4
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    • pp.42-49
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    • 2000
  • A computation using the mass-averaged implicit Wavier-Stokes equations has been applied to solve the flow fields of the supersonic jets normally injected into supersonic freestreams and several types of turbulence model has been employed to close the governing equations. The ratio of the freestream to injection flow total pressures has been varied to elucidate the major characteristics of the mixing flow of the two streams. The freestream Mach number has been varied to investigate some change in the injection flow field. The results show that the positions of the separation and reattachment, locating upstream and downstream of the injection hole respectively, are strongly dependent on the ratio of total pressures and the freestream Mach number.

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Study of the Secondary Flow Effect on the Turbulent Flow Characteristics in Fuel Rod Bundles (핵연료봉 주위의 난류 유동장 특성에 미치는 이차 유동의 영향에 대한 연구)

  • Lee, Kye-Bock;Jang, Ho-Cheol;Lee, Sang-Keun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.26 no.3
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    • pp.345-354
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    • 1994
  • Numerical Predictions including secondary flows have been Performed for fully developed turbulent single-phase rod bundle flows. The k-$\varepsilon$ turbulence model(two equation model) for the isotropic eddy viscosity, together with an algebraic stress model for generating secondary velocities, enabled the prediction of mean axial velocities, secondary velocities, and turbulent kinetic energy and turbulent stresses. Comparisons with experiment hate shown that the influence of secondary motion on mean flow and turbulence is dearly evident. The convective transport effects of secondary flow on the velocity field have been identified.

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Groundwater Flow Analysis for a Block Cavern Type Radwaste Repository (방사성폐기물 동굴처분 안전성 평가를 위한 지하수 유동 평가)

  • 황용수;서은진;강철형
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.14 no.3
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    • pp.203-214
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    • 2004
  • For total system performance of a potential radwaste repository, a hypothetical site is assumed with feasible boundary conditions. Assuming a coastal repository, the sensitivity of the depth and the location of a repository along with the distance to a joint on groundwater transport pathways is studied. Results from Connectflow analysis could be used as input of the MASCOT-t the probabilistic safety assessment code.

3-Dimensional Model for Pulverized Coal Combustion (미분탄 연소로의 난류 유동장 및 반응장 해석을 위한 3차원 모델)

  • 이경옥;서경원;최병선
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.1 no.1
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    • pp.76-86
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    • 1992
  • A three-dimensional model has been developed for pulverized coal combusters and gasifiers. Coal devolatilization, heterogeneous char oxidation, gas particle interchange, radiation, gas phase oxidation, primary and secondary stream mixing, and heat losses are considered. A finite difference method was used to solve the ordinary non-linear differential equations. The effects of primary and secondary stream flow ratio and coal particle size are investigated.

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분류층 석탄가스화기 비반응 난류 유동장 수치해석

  • 이선경;정진도;김종진;지평삼;장동순
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1994.05a
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    • pp.28-38
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    • 1994
  • 분류층 가스화기 설계를 위한 일차연구로서 가스화기 이차공기 주입방법에 따른 비반응 난류장에 대한 수치해석을 검사체적에 기초한 유한차분방법을 이용하여 수행하였다. 압력과 속도의 연계문제는 SIMPLEC 알고리즘을, 레이놀즈 전단력은 k-$\varepsilon$ 난류모델을 사용하였다. 입자궤적 계산은 공기역학적 항력만을 고려하였으며 비선형적인 공기저항력에 의한 난류변동상관모델은 고려치 않았다. 이차공기 주입방법(parallel injection과 nonparallel 3$0^{\circ}C$ injection)에 따른 수치해석을 수행하여 Ar tracer의 질량분율에 대한 실험자료와 비교하여 만족할 만한 결과를 얻었으며 이차공기의 주입각 및 기타 제반변수에 따른 유동장 변화를 분석하였다.

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A Numerical Study on Flows in a Rotating Serpentine Passage (회전하는 ㄹ자형 관내의 유동에 관한 수치해석 연구)

  • 허남건;조원국;윤성영;윤성영;김광호
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.17 no.6
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    • pp.1621-1632
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    • 1993
  • A numerical simulation is carried out on flows in a rotating serpentine flow passage, which models a cooling passage in a gas turbine blade, by using a 3-D FVM based TURBO-D program. When it is rotating, the flow field exhibits quite different aspects due to the effect of the Coriolis force. Especially the secondary flow field appearing in the cross-sectional area is very complex because of the combined effect of the Coriolis force and the centrifugal force in the curved area. Local Nusselt numbers are also obtained based on the Reynolds analogy and compared with the published experimental data showing a good agreement. The results of the present study can be applied to the design of cooling passages of a gas turbine blade.