• 제목/요약/키워드: 이차유동

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UAV용 추력편향 노즐의 정량적 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of the Quantitative Characteristics of Fluidic Thrust Vectoring Nozzle for UAV)

  • 박상훈;이열
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권9호
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    • pp.723-730
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    • 2014
  • 이차유동을 이용한 초음속 동축류 추력편향 제어기법에 대한 실험적 연구가 진행되었다. 쉴리렌 유동가시화 및 로드셀을 이용한 고정확도의 다분력 시험장치를 통하여 이차원 초음속(마하수 2.0) 유동의 추력편향 특성이 관찰되었다. 추력편향각은 부유동의 압력이 점차 커지면서 일시 감소 후 다시 증가하는 V-자형 추세를 보이고 있음이 관찰되었다. 추력편향 유동의 성능을 나타내는 성능계수들의 분석이 이루어졌으며, 보다 높은 성능지표를 나타내는 본 시스템의 운용조건이 제시되었다.

Ristorcelli의 압축성 난류 모형을 이용한 초음속 유동의 계산 (Computations of Supersonic Flow with Ristorcelli′s Compressible Turbulence Model)

  • 박창환;박승오
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.1-6
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    • 2003
  • Three-dimensional endwall flow within a linear cascade passage of high performance turbine blade is simulated with a 3-D Wavier-Stokes CFD code (MOSA3D), which is based on body-fitted coordinate system, pressure-correction and finite volume method. the endwall flow characteristics, including the development and generation of horseshoe vortex, passage vortex, etc. are clearly simulated, consistent with the generally known tendency The effects of both turbulence model and convective differencing scheme on the Prediction performance of endwall flow are systematically analyzed in the present paper. The convective scheme is found to have stronger effect than the turbulence modei on the prediction performance of endwall flow. The present simulation result also indicates that the suction leg of the horseshoe vortex continues on the suction side until it reaches the trailing edge.

난류에 의해 야기되는 이차유동 예측성능에 대한 비선형 κ-ε 난류모델의 평가 (Evaluation of Nonlinear κ-ε Models on Prediction Performance of Turbulence-Driven Secondary Flows)

  • 명현국
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권8호
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    • pp.1150-1157
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    • 2003
  • Nonlinear relationship between Reynolds stresses and the rate of strain of nonlinear k-$\varepsilon$models is evaluated theoretically by using the boundary layer assumptions against the turbulence-driven secondary flows in noncircular ducts and then their prediction performance is validated numerically through the application to the fully developed turbulent flow in a square duct. Typical predicted quantities such as mean axial and secondary velocities, turbulent kinetic energy and Reynolds stresses are compared with available experimental data. The nonlinear k-$\varepsilon$ model adopted in a commercial code is found to be unable to predict accurately duct flows with the prediction level of secondary flows one order less than that of the experiment.

난류에 의해 야기되는 이차유동 예측에 관한 비선형 난류모형의 평가 (Evaluation of Nonlinear Models on Predicting Turbulence-Driven Secondary Flow)

  • 명현국
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.1814-1820
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    • 2003
  • Nonlinear relationship between Reynolds stresses and the rate of strain of nonlinear ${\kappa}-{\epsilon}$ models is evaluated theoretically by using the boundary layer assumptions against the turbulence-driven secondary flows in noncircular ducts and then their prediction performance is validated numerically through the application to the fully developed turbulent flow in a square duct. Typical predicted quantities such as mean axial and secondary velocities, turbulent kinetic energy and Reynolds stresses are compared with available experimental data. The nonlinear model adopted in a commercial code is found to be unable to predict accurately duct flows with the prediction level of secondary flows one order less than that of the experiment.

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밀폐된 원통내부에서 회전체의 형상에 따른 혼합효과에 대한 LDV 측정 (LDV Measurement for the Mixing Effect of the Rotator Shape in a Confined Cylinder)

  • 박천수;김유곤
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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    • pp.720-726
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    • 2001
  • Two-dimensional, angle-resolved LDV(Laser Doppler Velocimetry) measurements of the turbulent rotating flow field in a confined cylinder have been performed. The configurations of interest are flows between a rotating upper disk with a rod attached by a disk or impeller(${\theta}= 90^{\circ},\;45^{\circ}$) and a stationary lower disk in a confined cylinder. The mean flow velocity as well as the turbulent intensity of the flow field have been measured. The results show that the flow is strongly dependent on the position of the impellers or the disk, negligibly affected by the Reynolds number in turbulent flow. It is observed that the mixing effect of the axial flow impeller(${\theta}= 45^{\circ}$) is better than that of the radial flow impeller(${\theta}= 90^{\circ}$) or a disk.

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자유유동 난류강도가 터빈 캐스케이드내 3차원 난류유동 특성에 미치는 영향에 관한 전산해석 (Numerical Analysis on Effects of Free-Stream Turbulence Intensity on the Three-dimensional Turbulent Flow Characteristics in a Turbine Cascade)

  • 윤덕규;이우상;김대현;정진택
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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    • pp.371-374
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    • 2006
  • The objective of this study is to determine the influence of free-stream turbulent intensity on the three-dimensional turbulent flow in a linear turbine cascade. The range of free-stream turbulence intensity considered is 0.7~10%. This study was performed numerically. The results show that the mass averaged loss coefficient increased according to the increase of free-stream turbulence intensity due to increased value of the mass averaged total pressure loss coefficient which was higher than the decreased value of the mass averaged secondary flow loss coefficient. The loss coefficient distribution was changed suddenly at a free-stream turbulence intensity of 10% while the loss coefficient distribution was rarely changed at a lower free-stream turbulence intensity of 5%.

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시간 전진법을 이용한 난류 경계층 유동의 해석 (ANALYSIS OF TURBULENT BOUNDARY LAYER FLOWS USING A TIME MARCHING METHOD)

  • 공효준;이승수
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.32-38
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    • 2015
  • A 3-dimensional compressible turbulent boundary layer solver has been developed. A time marching method is used to integrate the turbulent boundary layer equations. While the direct integration of the boundary layer equations is performed for unseparated flow regions, the inverse integration is performed for separated flow regions. The program is verified for flows that have analytical solutions or other numerical results. The solver will be merged with an Euler solver for viscous-inviscid interaction.

연소실 냉각성능 개선을 위한 경사슬롯 막냉각에서의 유동 및 열전달 특성

  • 이세영;함진기;조형희
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1999년도 제13회 학술강연논문집
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    • pp.30-30
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    • 1999
  • 추진기관의 연소실과 같이 큰 열부하를 받는 경우 막냉각은 연소실을 보호하기 위해서 사용되는 대표적인 냉각기법이다. 막냉각의 성능을 극대화하기 위해서는 냉각유체를 2차원 슬롯을 통해서 분사시키는 것이 가장 효율적이지만 여러 가지 이유 때문에 실제 적용에 있어서는 슬롯입구 부근에 작은 구멍을 만들어 이로부터 분사되는 유체를 통해서 냉각시키게 된다. 본 연구에서는 주어진 덕트에서 분사율, 분사방법, 슬롯의 형상에 따른 슬롯 출구에서의 유동장 및 온도장 측정과 함께 물질전달 방법을 이용하여 슬롯 립(slot lip) 내벽에서 자세한 국소 열/물질전달계수를 구하였다. 분사율 0.5와 1.0에 대해서 주유동과 같은 방향으로 분사시켜줄 경우와, 유동을 제한시켜 주고 이차유동의 방향을 각각 주유동과 같은 방향과 반대방향으로 분사시키는 방법에 대하여 실험하였으며, 슬롯 입구에 경사슬롯을 설치하여 냉각유체를 분사시키는 방법에 대해서 실험하였다.

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이차분사노즐 작동 조건 변화에 따른 SITVC 성능해석 (Performance Analysis of SITVC System with Various Secondary Injection Conditions)

  • 배지열;송지운;김태환;조형희;배주찬
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.116-121
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    • 2011
  • SITVC 시스템의 이차분사 노즐 분사 조건 변화에 따른 시스템 성능 변화를 수치적으로 연구하였다. 해석에 사용된 형상은 3차원 종형 수축-팽창 노즐이고 측면에 8개의 이차분사 노즐을 가진다. 노즐 내부 유동은 전압이 70bar이며 300K의 cold flow로 가정하였다. 이차 유동의 유량 변화와 노즐 작동 조건 변화를 고려하였다. 상용코드인 Ansys Fluent v.13을 통해 해석하였고, 난류모델은 Spalart-Allmaras model(1- equation)를 사용하였다. 충격파의 수치적 진동을 막고 충격파의 불연속성을 잘 해석하기 위해 AUSM+ scheme을 사용하였다. Axial thrust, side force, system specific impulse ratio 와 같은 성능 변수를 사용해 시스템 성능을 평가하였다.

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블레이드 앞전 3차원 형상 변형에 의한 터빈 캐스케이드 내의 이차유동 제어 (Secondary flow Control in the Turbine Cascade with the Three-Dimensional Modification of Blade Leading Edge)

  • 김정래;문영준;정진택
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제26권11호
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    • pp.1552-1558
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    • 2002
  • The blade leading edge is modified to control the secondary flow generated in the turbine cascade with fence by intensifying the suction side branch of the horseshoe vortex. The incompressible Navier-Stokes equations are numerically solved with a high Reynolds number k-$\varepsilon$ turbulence closure model for investigating the vortical flows in the turbine cascade. The computational results of total pressure loss coefficients in the wake region are first compared with experiments for validation. The structure and strength of the passage vortex near the suction surface are examined by testing various geometrical parameters of the turbine blade leading edge.