• Title/Summary/Keyword: 유체 불안정

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Study on Dynamic Instability of Plane Membrane Structures under Wind Action (풍하중을 받는 평면 막구조물의 동적불안정 판정에 관한 연구)

  • Han, Sung-Eul;Hou, Xiao-Wu
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.22 no.2
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    • pp.145-152
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    • 2009
  • In this paper, dynamic instability of plane membrane structures under wind action has been studied. The key to solving the governing equations of membrane structures under wind action is how to obtain the air pressure on membrane. Based on Bernoulli's theorem, fluid pressure has a certain relationship with velocity potential. Velocity potential could be solved according to thin aerofoil theory, where air around the membrane is regarded as a sheet of vortices. In this paper, we take advantage of the most commonly used three-node triangular membrane element and weighted residual-Galerkin method to obtain the determining equation for stability evaluation. Square and rectangular membrane structures are studied. The influence of initial prestressing force and wind direction towards critical wind velocity are also analyzed in this paper.

Dynamic Instability of Elastically Restrained Valve-pipe System (탄성 지지된 밸브 배관계의 동적 불안정)

  • Son, In-Soo;Hur, Kwan-Do;Gal, Young-Min
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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    • v.9 no.5
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    • pp.90-95
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    • 2010
  • The dynamic instability and natural frequency of elastically restrained pipe conveying fluid with the attached mass are investigated in this paper. Based on the Euler-Bernoulli beam theory, the equation of motion is derived by using extended Hamilton's Principle. The influence of attached mass and its position on the dynamic instability of a elastically restrained pipe system is presented. Also, the critical flow velocity for the flutter and divergence due to the variation in the position and stiffness of supported spring is studied. Finally, the critical flow velocities and stability maps of the pipe conveying fluid with the attached mass are obtained by changing the parameters.

The Influence of the Velocity Ratio on the Vortex Pairing Process in Mixing Layer (혼합층에서 와류병합과정에 대한 속도비의 영향)

  • 서태원;금기현
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.2 no.2
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    • pp.279-286
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    • 1999
  • Wall-bounded 유동과 달리 자유 전단 유동은 Hyperbolic Tangent Profile을 가지고 비점성 불안정에 의해 지배된다. 따라서 자유 전단 유동에서 난류로의 천이과정은 비점성 불안정성 이론에 의해 해석되어 진다. 본 연구는 분리판(Splitter plate)에 의해 분리된 속도가 다른 자유 유속의 혼합에 의해 형성되는 혼합층에서 와류병합과정에 대한 속도비의 영향에 대하여 연구한다. 속도비는, R, $ \frac{U_1-U_2}{U_1+U_2}$ 로 정의되며, 여기서 $U_1$은 분리판 위에서의 자유 유속을 그리고 $U_2$ 는 분리판 아래에서의 자유 유속을 나타낸다. 본 연구에서 와류구조의 병합작용을 분석하기 위하여 2차원 비정상 Large-Eddy Simulation 방법을 적용하였다. 속도비의 변화에 따라 혼합층에서 불안정 Wave가 성장하게 되고, 유체는 2차원 와류구조에서 Roll-up한다. 이러한 2차원 와류구조는 주위의 다른 와류구조와 상호작용을 하게 되고 하나의 커다란 와류구조를 형성하는 것을 볼 수 있다. 혼합층에서 와류병합과정은 반복적으로 일어나는 것을 알 수 있었고, 이 결과를 이용하여 혼합층의 성장을 제어할 수 있다.

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Effect of Combustion Instability on Heat Transfer in a Subscale Thrust Chamber (연소불안정에 따른 축소형 연소기에서의 열전달 영향)

  • Ahn, Kyubok
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.15 no.6
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    • pp.3403-3409
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    • 2014
  • Hot-firing tests were carried out using a mixing head with 19 swirl coaxial injectors and a combustion chamber with internal cooling channels. The propellants of liquid oxygen and kerosene(Jet A-1) were burned in a range of chamber pressures (59~82 bar) and mixture ratios (2.0~3.0). The temperature of water used as the cooling fluid was measured at the inlet and outlet of the cooling channels, and the heat flux was calculated. The aim of this study was to examine the effect of combustion instability on heat transfer in a subscale thrust chamber, and detect the temperature variation of cooling water. During several hot-firing tests, combustion instability was encountered which caused a 5~20% increase in heat flux. The peak heat flux took place in the initial stages of combustion instability.

Prediction of Mean Diameters Based on the Instability Theory for Twin Fluid Nozzle (불안정 이론을 이용한 2유체 노즐에서의 분무입경 예측)

  • Kim, Gwan-Tae;An, Guk-Yeong;Kim, Han-Seok
    • 연구논문집
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    • s.25
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    • pp.47-54
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    • 1995
  • The atomizing characteristics in a spray injected from a twin fluid atomization nozzle have been investigated. The Sauter mean diameters as mean diameter are compared with wavelength calculated from the instability theory. The Sauter mean diameter are measured by the Fraunhofer diffraction theory using the Malvern particle sizer. The wavelength is calculated using the mean relative velocity instead of the exit relative velocity of nozzle. Also shadowgraphy technique is used to visualize atomization. This paper gives a possibility that the mean diameter can be predicted with the wavelength obtained by the simple instability theory.

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Modeling on the facilitated mass transfer in membrane contactor and its design basis (막접촉기에서의 촉진물질전달에 관한 모델링과 설계 기초)

  • 장재동;전명석;정귀영;김재진
    • Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.39-42
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    • 1998
  • 1. 서론 : 막을 경계로 접촉한 두 상(phase)간의 물질전달에 의해 물질을 효과적으로 분리해내는 막접촉기(membrane contactor) 방식은 추출이나 흡수에 적용되고 있다. 이것은 고전적인 충전탑이 갖는 접촉면적의 한계, 불안정한 유체유동의 단점을 가급적 극복할 수 있다는 측면에 있다. 막접촉방식의 하나인 막 흡수법의 경우, 흡수제(absorbent)를 정지시킨 contained(혹은, supported) liquid membrane 방식에서 인공폐의 원리를 기초로 독립적으로 분리시킨 흡수와 탈착모듈간의 계속 순환시키는 circulatory membrane absorber방식이 제안되었다.(생략)

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The comparison of CFD result of wind condition around high-rise building in urban area with LIDAR measurement data (도심지 고층빌딩에서 LIDAR측정치와 CFD해석 결과 비교 검증)

  • Yoon, Seong-Wook;Jeon, Wan-Ho;Kim, Hyun-Goo
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.181.3-181.3
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    • 2010
  • 최근들어 전산유체역학(CFD: Computational Fluid Dynamics)은 빌딩에 대하여 다양한 응용분야에서 사용된다. 이번 연구에서는 측정이 어려운 도심지 건물 군을 지나는 바람에 대하여 CFD해석 방법을 이용하여 고층 빌딩 상공을 지나가는 바람장을 예측 하였으며, 예측 된 결과를 실제 측정치와 비교 검증하였다. 바람장 측정 방법은 마스트를 세워서 측정하는 방법, 풍동 실험실에서 축소된 모형에 대한 실험방법, PIV 측정방법, LIDAR, SODAR측정 방법 등 많은 방법이 있다. 이번 연구에서는 가장 정확한 측정 방법인 LIDAR를 사용하여 측정을 수행하였다. 바람장이 측정된 장소는 서울 잠실 롯데 호텔 상공이며, 불어오는 바람은 롯데 월드를 중심으로 주변의 상가 건물들과 아파트 건물들 때문에 불안정하며 고르지 않을 것으로 예상되었다. LIDAR 측정은 일정 기간 동안 이루어 졌다. CFD해석은 임의의 시간대에 대해서 주 풍향에 대해서 해석이 수행되었다. CFD 해석결과는 최종적으로 측정 데이터와 비교 검증이 이루어 졌으며, 두 데이터간의 일치도가 높음을 알 수 있었다.

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NUMERICAL VISUALIZATION OF THE MIXING PATTERN IN A LID-DRIVEN-CAVITY FLOW (드리븐 캐버티 내의 혼합현상에 대한 수치적 가시화)

  • Suh Y.K.
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.11 no.3 s.34
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    • pp.37-45
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    • 2006
  • In this study we present the numerical methods that can be used in visualization of the flow and mixing patterns in a cavity driven by a top lid. The basic flow field within the cavity has been obtained by using a simple numerical scheme. The invariant manifold also called unstable manifold was then attained to represent the mixing pattern within the cavity. It was shown that care must be taken in calculating the trajectories of the fluid particles especially near corners of the cavity. The numerical results show excellent agreement with those obtained experimentally by other research group.