• 제목/요약/키워드: 이차원 후류

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2차원 다양한 형상에서의 Vortex에 대한 수치해석 (Numerical Analysis of Vortex in the various shapes of 2-dimension)

  • 기준우;구본찬;정민영;김상식;이도형
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제1회(2012년)
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    • pp.105-108
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    • 2012
  • 이차원 단면 Cylinder는 외부유동상태에서 후류에 Vortex를 생성한다. 또한 비정상 유동 상태에서는 후류에 카르만 Vortex열을 생성한다. 이런 이차원 Cylinder는 여러 분야에서 사용 된다. 이때 적절한 설계를 위해 수치적으로 유동을 해석할 필요가 있다. 이에 대한 수치적 해석 값을 얻기 위해 Edison CFD를 이용하여 여러 2차원 형상 Cylinder의 Reynolds number에 따른 Vortex shedding을 해석했다. Edison CFD를 통한 시뮬레이션 결과 값에 대한 검증을 얻기 위해 원형, 사각형의 Vortex shedding과 유동을 타 논문과 비교 검증했다. 형상마다 같은 조건의 Reynolds number라도 후류와 유동 등의 형상이 차이를 보인다. 상황마다 적절한 모형의 Cylinder를 Edison CFD를 통해 예측 할 수 있다.

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노즐내 물체의 후류가 아음속 이차원 제트구조에 미치는 영향에 관한 연구 (Effect of a Turbulent Wake on Two-Dimensional Subsonic Jet)

  • 김태호;이상찬;윤복현;오대근;김희동
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.986-991
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    • 2003
  • A turbulent wake generated by a cylinder in nozzle contraction affects to the jet flow characteristics. In this study, a computational work to investigate the effect of the turbulent wake on two-dimensional subsonic jet was carried out with three different kinds of nozzle. Computations are applied to the two-dimensional unsteady, Navier-Stokes equations. Several kinds of turbulent models and wall functions are employed to validate the computational predictions. It was known that the wake flow enhanced the spread of the jet flow, compared with no wake flow condition. It was also found that the jet core is shortened by the wake flow developed from a control cylinder.

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이차원 운송체 모형에서 후류 교란자를 이용한 항력 감소 (Reduction of Drag on a Two-Dimensional Model Vehicle Using Wake Disrupter)

  • 이동건;최진;전우평;김정래;한성현;최해천
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.652-657
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    • 2003
  • A wind-tunnel experiment is carried out to examine the applicability of a new passive device, wake disrupter, to flow over a model vehicle for drag reduction. The wake disrupter is a small-size rectangular body attached to a part of the trailing edge of the model vehicle, designed to perturb an essentially two-dimensional nature of wake. A pair of wake disrupter is mounted on the mid-span at the upper and lower trailing edges. From a parametric study about the size of wake disrupter, it is found that the optimum disrupter increases the base pressure by about 20%. Large eddy simulation is also conducted to confirm the experimental result, and shows that the wake is indeed disrupted by the present device.

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저항물체 배후의 이차원 후류에 관한 대격자 수치모형 (A Numerical Model of Large Scale Grid for Two-Dimensional Wake behind Bodies)

  • 박일흠;이종섭;이문옥
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.83-92
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    • 1998
  • 대격자망 수치모형에서 저항물체에 의한 유수저항을 평가하기 위하여, 항력으로부터 유도된 drag stress를 수심적분된 Reynolds 방정식에 도입하였다. 그리고, 해석해가 존재하는 조건에 대한 다양한 수치실험을 통하여 본 모형의 적용성 및 문제점을 검토하였다. 단일물체의 경우, 수치해는 해석해에 대하여 유속의 크기에 있어서$\pm$10% 정도의 오차범위를 나타내는 좋은 일치를 보였으며 후류폭의 크기도 전 경우에 있어서 해석해와 잘 일치 하였다. 또한, 열을 이룬 물체에 대한 항력계수와 와동점성계수가 정확하게 결정된다면, 본 모형은 열을 이룬 물체 배후에서 평균류의 흐름분포를 평가하는 데 효율적으로 이용될 수 있을 것이다.

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이차원 타원형 날개꼴의 실속제어에서 간헐제트 브로잉의 효과 (Effects of Pulsating Jet Blowing on Stall Control of Two Dimensional Elliptic Airfoil)

  • 이기영;손명환;정형석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권9호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • 이차원 타원형 날개꼴에서 펄스제트 브로잉에 의한 박리 제어 효과에 대하여 연구하였다. 박리 유동의 능동제어기술 개발을 위하여 압축공기를 사용하는 연속제트/간헐제트 엑츄에이터를 설계제작하여 타원형 날개 풍동 실험 모델에 장착하였다. 아음속 유동에서 날개 주위 유동장의 PIV 측정과 유동의 가시화을 통하여 간헐제트 브로잉의 타원형 날개의 실속제어 효과와 실용성에 대해 실험연구를 수행하였다. PIV 실험 결과 제트 브로잉에 의해 난류 후류 영역과 박리 버블의 크기를 현저하게 감소시킴으로써 박리제어가 가능함을 보였다. 간헐제트는 연속제트보다 박리제어에 보다 효과적이었다. 간헐제트의 주파수를 증가시키면 보다 높은 받음각에 이르기까지 난류 박리 후류를 효과적으로 억제할 수 있었다.

원형실린더 후류내의 가동형 와류분할판에 의한 항력 감소효과 (Drag Reduction Effect by a Self-Adjustable Splitter Plate on the Flow over a Circular Cylinder)

  • 박운진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.1262-1275
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    • 1993
  • 본 연구에서는 가동형 분할판을 실린더 후단부로 부터 일정간격 이격시켜 설 치하여, 실린더 바로 후방의 압력에 의한 불안정한 모멘트가 분할판에 직접 작용하지 않도록 하되 와동의 상호 작용은 계속 억제할 수 있도록 설계된 가동형 분할판을 이용 하여 이의 항력 저감효과를 풍동실험을 통하여 조사하였다.

사각 둔각물체 주위의 반응유동장에 대한 수치적 연구 (Numerical Study on the Reacting Flow Field abound Rectangular Cross Section Bluff Body)

  • 이정란;이의주
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제27권6호
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    • pp.64-69
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    • 2013
  • 본 연구에서는 엔진 나셀 화재를 모사하고 이전의 실험결과를 보충하기위해 이차원 둔각물체 주위의 반응유동장에 대하여 수치해석을 수행하였다. Direct numerical simulation (DNS) 기반의 fire dynamic simulator (FDS)를 이용하여 반응유동장의 특성을 조사하였고, 실험결과와의 비교를 통해 화학반응식을 결정하였다. 산화제는 공기를 사용하였고, 연료는 메탄을 사용하였다. 동축류와 대향류 분사 모두의 경우에 화염의 안정성이나 모양은 둔각물체 주위의 와 강도와 크기에 크게 영향을 받았다. 동축류 분사의 경우 계산에 통한 화염소화한계를 결정하였는데 연료유속이 커질수록 공기의 유속 또한 커지는 경향이 있었고, 그 속도들 또한 기존의 실험결과와 잘 일치함을 볼 수 있었다. 유동장 특성에 대한 화학반응의 효과를 고찰하기 위해 반응이 없는 경우를 계산하여 비교하였다. 모든 경우에 비반응 유동장에 비해 반응 유동장의 후류와는 크기도 감소하고 세기도 감소함을 볼 수 있었는데 이는 반응에 의한 후류의 온도증가가 유체의 밀도 및 모멘텀을 감소시켰기 때문으로 판단된다.

초음속 유동 내 공동을 이용한 수직 분사 혼합 및 연료 침투거리에 관한 연구 (Mixing and Penetration Studies of Transverse Jet into a Supersonic Crossflow)

  • 김채형;정은주;정인석;강상훈;양수석
    • 한국추진공학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.24-32
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    • 2008
  • 마하 1.92 초음속 유동 내에서 평판, 작은 공동, 큰 공동을 사용하여 운동량비(J)에 따른 연료 혼합 실험을 수행하였다. 공동 후면 경사부는 연료의 침투거리를 급격히 증가시키며, 경사부에서 형성되는 이차원 충격파는 후류부의 충격파 구조와 혼합층에 주요한 영향을 미친다. 운동량비가 증가함에 따라(J = 0.9, 1.7, 3.4) 연료의 침투거리가 증가하지만, 후류부에서는 운동량비가 증가하더라도 연료 침투거리는 특정 지점 이상 증가하지 않았다. 큰 공동의 경우 다른 모델에 비해 좋은 혼합 효율을 보이지만 압력 손실 또한 증가하는 경향을 보인다.

날개짓에 의한 공중정지비행의 이차원 메카니즘 (Two-Dimensional Mechanism of Hovering Flight by Flapping Wings)

  • 김도균;최해천
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.759-764
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    • 2003
  • Numerical simulations are conducted to investigate the mechanism of hovering flight by single flapping wing, and to examine the effect of the phase difference between the fore- and hindwings in hovering flight by two flapping wings. The numerical method used is based on an immersed boundary method in Cartesian coordinates. The Reynolds number considered is Re=150 based on the maximum translational velocity and chord length of the wing. For single flapping wing, the stroke plane angles are $0^{\circ}$, $30^{\circ}$, $60^{\circ}$, $75^{\circ}$ and $90^{\circ}$ and the downstroke angles of attack are varied for each stroke angle. Results show that for each stroke plane angle, there is an optimal angle of attack to maximize the vertical force. Below the stroke angle of $60^{\circ}$, wake capturing reduces the negative vertical force during the upstroke. For two flapping wings, The phase lags of the hindwing are $0^{\circ}$, $90^{\circ}$, $180^{\circ}$ and $270^{\circ}$. The amplitudes of the stroke are 2.5 and 4.0 times the chord length at each phase lag. The results show that maximum vertical force is generated when the phase lag is zero, and the amplitude of the vertical force is minimum at the phase lag of $180^{\circ}$.

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