• 제목/요약/키워드: 유동 박리

검색결과 354건 처리시간 0.029초

벽면에 근접한 사각주 후면의 와류 유동장 수동제어 (Passive Control of the Vortex Shedding behind a Rectangular Cylinder Near a Wall)

  • 이보성;김태윤;이도형;이동호
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제32권6호
    • /
    • pp.16-22
    • /
    • 2004
  • 지면엔 근접한 사각주 후면에서 발생하는 비정상 와류 배출은 지상 운송체, 교량, 건물 등의 항력 증가뿐 아니라, 동안정성에도 큰 영향을 미친다. 비압축성 평균 Navier-Stokes 방정식에 수정된 ${\varepsilon}-SST$ 난류 모델을 적용하여 사각주 하부와 지면과의 간극 유동을 해석하였다. 사각주 후류에서 와류가 발생하는 경우에는 간극에서의 평균 최대 속도가 억제된 경우에 비하여 높으며, 또한 최대 속도의 위치 또한 사각주 하부에 근접한 것을 확인하였다. 본 연구에서는 사각주 하부에 수평, 수직의 펜스를 설치하는 수동 제어기법을 적용하여 사각 주 후류의 와류 배출용 억제할 수 있다.

적외선 온도 측정 3차원 매핑 기법을 이용한 오자이브 실린더 표면 유동 특성 파악 (An Investigation on the Surface Flow Characteristics of Ogive-cylinder using the Infrared Ray Thermogram 3D Mapping Technique)

  • 이재호
    • 항공우주시스템공학회지
    • /
    • 제12권4호
    • /
    • pp.57-63
    • /
    • 2018
  • 적외선 온도 측정 기법은 비접촉식 방법으로 모형의 표면 온도를 가시화할 수 있는 기법이다. 그러나 획득할 수 있는 결과는 2차원 온도 결과로 정량적인 결과를 획득하기에는 한계가 있다. 본 연구는 3차원 매핑 기법을 적외선 온도 측정 기법에 적용하는 것이 목표이다. 풍동 실험은 국방과학연구소에서 보유하고 있는 중형 아음속 풍동에서 수행했으며, 대상 모형은 오자이브 실린더이다. 시험 조건은 유속 20 m/s에서 80 m/s, 받음각은 $0^{\circ}{\sim}90^{\circ}$이다. 3차원 매핑 기법은 마커를 이용하여 실제 모형의 위치정보와 적외선 이미지 상의 위치 정보를 대응시키는 방법을 사용하였다. 그 결과, 모형의 박리점이 이론적인 값과 매우 일치하는 것을 확인하였다.

분리된 분할판에 의한 정방형주의 항력감소 (Drag Reduction on a Square Prism Using a Detached Splitter Plate)

  • 노기덕;윤성민;최동현;김재현;심은총
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
    • /
    • 제36권6호
    • /
    • pp.808-813
    • /
    • 2012
  • 본 연구는 정방형주의 후류측으로 분리된 분할판(Detached splitter plate)을 설치한 경우 정방형주의 항력저감특성을 분할판의 폭과 정방형주 후면에서부터 분할판까지의 간격을 변수로 하여 양 항력측정 실험으로 파악한 것이다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 양 항력의 시간변화를 측정해 본 결과 정방형주의 후류측에 분리된 분할판을 설치한 경우가 본래의 정방형주에 비해 양력의 진폭이 대폭 감소했다. 분할판의 폭비를 고정시킨 경우 정방형주의 항력감소율은 간격비가 증가할수록 증가하다 감소하는 특성을 보였다. 같은 간격비에서는 분할판의 폭비가 클수록 정방형주의 항력감소율이 컸으며, 폭비 H/B=1.5, 간격비 G/B=0.5에서 최대 24.2%의 항력감소율을 보였다.

실제기체 상태방정식을 적용한 열압축기 내부유동에 대한 수치해석 (Numerical Analysis for the Internal Flow of Thermal Vapor Compressor with real gas equation of state)

  • 강위관;최두열;신지영;김무근
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
    • /
    • 제35권2호
    • /
    • pp.216-223
    • /
    • 2011
  • 열압축기는 고압 증기를 이용하여 저압 증기를 중간압으로 이송하는 일종의 이젝터이다. 이젝터에 대한 기존의 수치해석 연구는 대부분 작동유체를 이상기체로 취급하고 있으나 상변화가 발생하는 경우 이상기체 거동에서 크게 벗어날 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이상기체 상태방정식 대신 Redlich-Kwong 방정식을 적용하여 열압축기 내부 유동을 수치 해석하였고, realizable k-${\epsilon}$ 모델과 SST k-${\omega}$ 모델을 비교한 결과 SST k-${\omega}$ 모델이 shock diamond 패턴과 박리 및 난류경계층을 잘 예측하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 실제기체 상태방정식을 사용한 경우가 이상기체 상태방정식을 사용한 경우에 비해 상대적으로 디퓨저 입구 부분과 디퓨저 목부분에서 에너지 손실이 많은 것을 알 수 있었으며, 디퓨저 출구부분에서 shock train에 의한 압력상승은 상대적으로 적으나 pseudo shock에 의한 압력상승은동일한 것으로 확인되었다.

과대팽창이 발생하는 초음속노즐의 충격파 구조와 추력성능에 대한 수치적 연구 (A Computational Study on the Shock Structure and Thrust Performance of a Supersonic Nozzle with Overexpanded Flow)

  • 배대석;최현아;감호동;김정수
    • 한국추진공학회지
    • /
    • 제18권4호
    • /
    • pp.1-8
    • /
    • 2014
  • 과대팽창이 발생하는 축대칭 초음속 노즐에서 노즐압력비가 충격파 구조와 추력성능에 미치는 영향을 규명하기 위해 지상연소시험평가용 추력기 노즐을 대상으로 수치모사를 수행하였다. k-${\omega}$ SST 난류 모델을 적용한 Reynolds-averaged Navier-Stokes 방정식을 상용코드 FLUENT를 사용하여 해석한 결과, 노즐 압력비가 증가함에 따라 추력성능이 단조적으로 증대되고, 노즐 내부에서 생성된 충격파와 유동박리점이 노즐 출구방향으로 밀려나는 사실을 확인하였다. 또, 노즐내부 충격파와 팽창파 위치의 직접적 영향을 받는 노즐 출구면에서의 유동구조가 추력성능에 미치는 영향도 상세히 조사하였다.

뭉뚝한 물체에 작용하는 압력의 효율적인 계산법 개발과 조류중에서의 유연한 유벽의 변형 (Development of an Efficient Calculation Method of Pressure Acting on a Bluff Body and the Deformation of Flexible Oil Fences in Currents)

  • 강관형;이정묵
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제33권4호
    • /
    • pp.22-31
    • /
    • 1996
  • 임의의 형상을 갖는 몽뚝한 물체에 작용하는 압력을 효율적으로 계산할 수 있는 방법을 확립하여, 조류중 유벽의 부유 성능을 스커트의 변형을 고려해 예측할 수 있는 방법을 개발하였다. 물체 전면의 압력은 반류영역을 박리유선을 경계로한 가상의 강체로 놓고 포텐샬 유동을 해석하여 구하였고, 후면의 압력은 기존의 실험 결과를 바탕으로 결정하였다. 압력 계산 방법의 검증을 위해 몇 가지 뭉뚝한 물체의 무한 수심에서의 압력 저항을 계산하여 기존의 실험 결과와 잘 일치한다는 것을 확인하였다. 유벽의 변형은 유동장과 연계되어 있어서 순차반복법을 통하여 구하였다. 여러 조류속도와 추의 질량에 대한 유벽의 변형된 형상과 홀수의 감소를 구하였다.

  • PDF

경사진 평판 주위에서 경계층유동의 혼합대류에 관한 연구 (A Numerical Study on Mixed Convection in Boundary Layer Flows over Inclined Surfaces)

  • 김동현;최영기
    • 대한기계학회논문집
    • /
    • 제14권3호
    • /
    • pp.725-733
    • /
    • 1990
  • 본 연구에서는 Raju등의 연구의 확장으로 일정한 온도로 유지되는 경사진 평 판에 대하여 혼합대류 전 영역에 유효한 부력계수(.xi.)로서 (1+Gr$^{2}$$_{x}$cos.gamma./ Re$^{4}$$_{x}$)$_{-1}$를 적용하여 비상사 경계층 방정식을 유도하였다. 또한 적분 형 경계조건을 가진 편미분 경계층방정식을 유한차분법으로 Keller와 Cebeci의 Box scheme을 6차로 적용하여 수치해석하였다. 부력계수가 큰 영역에서 Mucoglu등의 해 석적 연구결과는 일정한 온도와 45˚의 경사를 유지하는 평판에 대한 Ramachandran의 실험적 연구결과와 약 10%정도 벗어난다. 이에 Ramachandran의 실험적 연구를 해석 적으로 재고찰하였다.하였다.

플랩이 부착된 특수타의 동유체력 제어효과에 관한 연구 (Control Effect of Hydro-kinetic Force of a Special Rudder attached Flap)

  • 김옥석;이경우;안영규
    • 한국항해항만학회지
    • /
    • 제32권10호
    • /
    • pp.771-776
    • /
    • 2008
  • 선박에서 제어판의 역할은 운동을 제어하는데 목적이 있으며 이는 곧 조종성능을 결정하는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 플랩타의 성능평가를 위하여 $Re=3.0{\times}10^4$에서 영각에 대응하는 플랩각에 따른 속도 및 에너지 분포를 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용하여 비교 분석하였다. 또한 영각 10도와 20도에서 전통적인 단동타의 유동특성과 비교하여 플랩타의 성능특성을 평가하였다. 영각 10도에서는 양력, 영각 20도에서는 항력에 의한 측압력을 향상시킬 수 있었다. 영각 10도에서 플랩조작만으로 박리점과 경계층영역의 변화가 가능하였다.

자동차의 주행 성능에 미치는 리어 디퓨저 크기의 영향 (Effects of Rear Diffuser Size on the Driving Performance of a Passenger Car)

  • 이교우
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제20권2호
    • /
    • pp.655-661
    • /
    • 2019
  • 본 연구는 차량용 리어 디퓨저의 시작 위치에 따른 주행 성능 변화를 분석하고자 하였다. 이를 위해 CATIA 3D 설계 프로그램을 이용하여 상용 SUV 차량을 참고하여 차량을 모델링하고 뒤 타이어를 기준으로 300, 400, 500 mm 떨어진 위치부터 리어 디퓨저가 시작되도록 설계했다. 그리고 유동 해석 프로그램인 Fluent를 이용해 차량 주행속도가 60km/h, 100km/h, 140km/h 일 경우를 조건으로 하여 유동해석 후 양력과 항력의 변화를 분석하고 공기의 유선 변화를 확인했다. 해석 결과, 리어 디퓨저는 시작 위치에 상관없이 디퓨저가 없는 경우에 비해 양력과 항력을 감소시켰다. 이는 리어 디퓨저가 있을 경우 공기가 차량 하면부를 지나 후면부로 빠져나올 때 발생하는 박리 현상을 억제하여 와류 현상을 감소시키기 때문이다. 또한 본 연구에서는 SP 400의 조건일 때 양력이 가장 작았고 양력 감소 효과도 가장 좋았기 때문에 주행 중 타이어의 접지력을 최대로 확보할 수 있어서 이 경우를 최적의 조건으로 결정하였다.

전자모듈의 배열에 따른 열전달특성의 실험적 연구 (An Experimental Study of Heat Transfer Characteristics on the Electronic Module Arrangement)

  • 이대희;이대근;차윤석;이준식
    • 대한기계학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
    • /
    • pp.2420-2425
    • /
    • 2007
  • Heat transfer from three-dimensional heat-generating modules was investigated. A simulated electronic module in an array configured with dummy module elements was used to measure the average heat transfer coefficients. Various module arrangements were tested using module spacings of 0.85 and 1.15 cm for six Reynolds numbers ranging from 500 to 975. The results show that a module placed in-line with and upstream of a heated module results in the heat transfer enhancement due to a high level in turbulence prompted by upstream modules. The highest enhancement occurs when the separation distance between modules is close to the module length in the flow direction. Flow visualization reveals laminar flow on the front of the first module, slow recirculation regions on the sides parallel to the air stream, and turbulence on the back side. It appears that the first module serves to trip the air stream and produce a high level of turbulence, which enhances the heat transfer rate downstream.

  • PDF