• 제목/요약/키워드: 층류유동

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층류 박리된 관유동에 관한 실험적 연구

  • 이상준
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.937-944
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    • 1990
  • 본 연구에서는 파이프내에 부분 오리피스판을 장착하여 이 장애벽 전후에서 발생하는 유동현상을 박리 전단층의 유동구조와 재부착 경계층을 중심으로 실험적으로 연구하였다. 측정방법으로 유동의 속도장변화를 구하기 위하여 NMR 위상 영상법을 사용하였고, 과망간산칼륨을 염료로 가시화 실험을 수행하여 그 결과를 비교 검토하였 다.

비압축성 Navier-Stokes 방정식의 해석을 위한 MQUICK 상류해법 (MQUICK Upwind Scheme for the Incompressible Navier-Stokes Equations)

  • 신병록;정소추 이명
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.41-52
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    • 1999
  • 이 논문에서는, QUICK해법의 불안정성을 개량하므로써, 수치계산에 있어서 수렴이 빠르고, 수치적으로 안정한 계산을 할 수 있는 새로운 MQUICK 상류해법을 제안하고, 이를 비압축성 층류유동의 계산에 적용하였다. 또한, 해법의 정확성, 안정성, 수렴속도에 대한 검토를 통하여 본 MQUICK 상류해법의 유효성과 타당성이 평가되었다. 이 해법에서는 인공산일의 가감을 조절하기 위하여 가중계수 α를 써서 정식화 하였고, 위의 검토를 통하여 α의 최적값을 조사하였다. 이 해법을 SMAC 음해법에 적용하여 2 차원 공동유동, 3 차원 덕트유동과 같은 몇몇 표준문제를 계산하고, 계산된 결과를 실험값 또는, 3 차 정확도의 상류해법 및 QUICK해법에 의한 결과 들과 비교 하므로써, 본 MQUICK 상류해법이 위의 다른 해법에 비하여 안정하고, 유효성이 높은 해법임을 확인 하였다.

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자유표면파 계산에서의 격자크기영향 (Effect of grif size on the compututation of free-surface waves)

  • 곽승현
    • 한국해양공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.70-76
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    • 1997
  • 수치격자의 크기제한에 의한 자유표면 유동해석 문제를 효율적으로 다루기 위하여 자유표면의 모든 격자를 x 방향으로 4,8,12개로 등분할 하고, y 방향으로는 4개로 잘라서 계산하였다. 이중격자 또는 삼중격자로 Navier-Stokes 방정식의 각항에 크기가 다른 격자를 사용해 효율을 향상시키는 계산방법의 연장으로, 본 논문에서는 자유표면 방정식에 보다 세분화된 격자를 적용해, Marker Particle 이동 및 자유수면 형성에 효율향상을 줄수 있는 수치방법을 도입하였다. 계산결과에 의하면 초기사용 격자가 coarse한 경우가 본방법의 효과가 커짐을 알 수 있고 대상물로는 층류유동에서 Wigley모형과 낭류유동의 S103 모형이다.

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유한해석법에 의한 비대칭 급확대 채널에서의 층류 유동 해석

  • 이종신;맹주성;손병진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.345-352
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    • 1985
  • 본 연구에서는 내류(internal flow)에서 유로가 비대칭으로 급확대될 경우의 박리현상과 유동현상을 고찰하였다. 비대칭 급확대 채널에서의 층류영역에서 난류영 역까지의 유동현상을 B.F. Armaly, C.E. Thomas는 실험적 해석과 유한요소법을 사용하 여 이론적 해석을 하였고 Donald. M. Kuehn, Denham & Patrick, Kwon, Patrick J. Ro- ache, Anand Kumar등은 같은 모델에 대해서 실험적 해석과 유한차분법을 사용하여 이 론적 해석을 하였으며 지금까지의 유한해석법에 의한 연구는 입구와 출구조건이 같은 경우 및 밀폐 공간 혹은 한면의 속도가 주어지는 밀폐공간등에 대해 수행되어 왔으나 본 연구에서는 입구와 출구조건이 같지 않은 2차원, 비대칭 급확대 채널에서의 유동현 상을 유한해석법으로 해석하여 실험치와 비교하였다.

장애물을 갖는 덕트내의 유동가시화 및 수치해석에 관한 해석 (Flow Visualization and Numerical Calculation in a Channel Perturbed by Curvilinear Blockages)

  • 문찬;박진철;김철
    • 설비공학논문집
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    • 제6권3호
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    • pp.218-226
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    • 1994
  • Laminar flow and heat transfer in a channel with blockages are obtained numerically in a Reynolds-number range of $100{\leq}Re{\leq}400$. A boundary-fitted curvilinear coordinate system is generated for irregular boundary of the physical region, and solutions of Navier-Stokes equation and energy equation are obtained by finite analytic method in the transformed computational domain. The flow separates in downstream of the blockage and the length of separated-flow region increases with Reynolds number. The heat flux is high on the top of the blockages and increase in the heat transfer occurs where the fluid reattaches the wall. Comparison between computed streamlines and experimental flow-visualization is also presented and discussed.

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방파제의 효율적 배치를 알아보기 위한 실린더의 2차원 유동분석 (Numerical analysis of the cross-flow past circular cylinders at low Reynolds number for effective breakwater arrangement)

  • 천수민;최윤영
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제3회(2014년)
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    • pp.568-573
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    • 2014
  • 본 연구에서는 원형으로 모델링 된 실린더들에 균일한 유동이 흐를 때, 실린더들의 배치에 따른 이차원 층류 유동을 분석하였다. EDISON_CFD를 이용해서 실린더간의 거리와 주기적 배열에 따라 개별 실린더들의 항력계수와 평균 항력계수의 분석을 통해 항력계수가 최대가 되는 실린더 배열을 확인하였다. 이를 위해 계산영역과 최대격자수에 따른 정확도를 분석하였다. 가로 배열(tandem position)에서의 효율적 항력 거리를 확인하였다. 세로 배열(side-by-side position)에서의 효율적 항력 거리를 확인하였다. 위의 결과들로 9개의 실린더를 3개씩 3열로 배치하고, 주기적 배열과 엇갈림 배열로 나누어 효율적 항력 배치를 확인하였다.

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균일조도 원형관 마찰계수 (Friction Factor for Circular Pipe with Uniform Roughness)

  • 유동훈
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.165-172
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    • 1993
  • 균일조도 원형관에서 수행한 Nikuraclse의 실험결과에 따라 관로흐름은 층류(層流), 천이층류(遷移層流), 완난류(緩亂流), 천이난류(遷移亂流)와 전난류(全亂流)등 다섯가지로 구분되며, 천이층류는 조건에 따라 층류로부터 완난류로 천이하는 경우와 층류로부터 전난류로 바로 천이하는 경우가 있다. 각 조건은 관경의 조고에 대한 비로 결정될 수 있으며, 각 조건에 대하여 원형관 마찰계수를 양해법으로 구하는 수식을 개발하였다. 본 수식은 Nikuradse의 실험결과와 비교하여 상당히 양호한 결과를 보여준다.

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정사각단면 곡관덕트에 연결된 직관덕트에서 층류유동의 속도분포 (A Study on the Axial Velocity Profile of Developing Laminar Flows in a Straight Duct Connected to a Square Curved Duct)

  • 손현철;이행남;박길문;이홍구
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권9호
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    • pp.1058-1065
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    • 2004
  • In the present study, characteristics of steady state laminar flows of a straight duct connected to a 180$^{\circ}$ curved duct were examined in the entrance region through experimental and numerical analyses. For the analysis, the governing equations of laminar flows in the Cartesian coordinate system were applied. Flow characteristics such as velocity profiles, and secondary flows were investigated numerically and experimentally in a square cross-sectional straight duct by the PIV system and a CFD code(STAR CD). For the PIV measurement, working fluid produced from mosquito coils smoke. The experimental data were obtained at 9 points dividing the test sections by 400 mm. Experimental and numerical results can be summarized as follows. Critical Reynolds number, Recr which indicates transition from laminar steady flow to transition steady flow was 2,150. As Reynolds number, Re, was increased, dimensionless velocity profiles at the outer wall were increased due to the effect of the centrifugal force and the secondary flows. The intensity of a secondary flow became stronger at the inner wall rather than the outer wall regardless of Reynolds number.

초음속 마이크로 제트 유동에 관한 기초적 연구 (A Fundamental Study of the Supersonic Microjet Flow)

  • 정미선;김현섭;김희동;박종호
    • 한국추진공학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.63-70
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    • 2002
  • 본 연구에서는 초음속 및 음속 마이크로 제트 유동의 특성을 파악하기 위해서 2차원 축대칭 압축성 Navier-Stokes 방정식을 이용한 수치해석을 수행하였다. 수치해석에서는 여러 형태의 난류모델을 적용하여 실험결과와 비교하였으며, 부족팽창과 과팽창 상태를 얻기 위하여 노즐 출구의 압력비 $P_b/P_e$를 0.2~l.25로 변화시켰다. 또, 레이놀즈 수 Re를 약 600~40000까지의 범위에서 변화시켜, $P_b/P_e$와 Re가 마이크로 제트 유동장에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구로부터 층류 제트의 특성은 난류 제트와는 달리 레이놀즈 수의 의존성이 크다는 것을 알았다.

유한체적법을 이용한 터보기계 회전차내부의 천이음속.층류 유동해석 (I) 익렬 유동해석 (Numerical Analysis of Transonic Laminar Flow in Turbomachinery Using Finite Volume Method(I) Cascade Flow Analysis)

  • 조강래;오종식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.445-451
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    • 1993
  • For the calculation of transonic laminar flow fields in cascades of turbomachinery, a finite volume method employing Jameson's Runge-Kutta integration scheme as a basic algorithm is presented. The cell-vertex scheme introducing half-spacing mesh cells is developed. For the velocity gradients in the stress terms the integration with divergence theorem is used for the average concept. Some numerical results show good agreement with experimental data.