• 제목/요약/키워드: Cylinder array

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원형 핀이 부착된 실린더 주위의 유체 유동에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on the Fluid Flow Past a Cylinder with a Periodic Array of Circular Fins)

  • 이동혁;하만영
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권12호
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    • pp.1344-1351
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    • 2005
  • Three-dimensional, time-dependent solutions of fluid flow past a circular cylinder with a periodic array of circular fins are obtained using an accurate and efficient spectral multidomain methodology. A Fourier expansion with a corresponding uniform grid is used along the circumferential direction. A spectral multidomain method with Chebyshev collocation is used along the r-z plane to handle the periodic array of circular fins attached to the surface of the cylinder. Unlike the flow past a circular cylinder, Second instabilities like mode A and mode B are not found in the Reynolds number range $100\~500$. It is found that three-dimensional instability of vortical structures is suppressed due to the presence of fin. The present numerical solutions report the detailed information of flow quantities near wake of finned cylinder.

원통면에 정합-배열된 장방형 마이크로스트립 패치 안테나의 지향성 개선을 위한 연구 (A Study on the Improvement of the Directivity for Rectangular Microstrip Patch Array Antennas Conformed to a Cylindrical Surface)

  • 고광태;구연건
    • 한국전자파학회지:전자파기술
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    • 제5권2호
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    • pp.46-54
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    • 1994
  • 본 논문에서는 원통변에 표면-정합된 마이크로스트럽 배열 안태나의 지향특성을 개선하기 위한 방볍을 제 시한다. 장방형 마이크로스트립 패치를 원통변에 횡방향으로 호(arc) 모양 배열하는 경우, 원통면윤 다각형의 각주로 끈사하고, 각각의 각주 평변에 임의 방향으로 주빔의 sqwnt를 가지는 Dolph - Tschebyscheff 배열, u uniform 배열 등의 부배열(sub-array)을 배치하므로써 전체 원통면 배열 안테나에 원하는 지향특성을 가지도 록 할 수 있음을 보이고, 원통면-공진기 모텔을 이용하여 복사패턴을 해석한다. 부배열의 종류에 따른 전체 배 열 얀테나의 복사패턴을 비교하고, 배열간격이 $\lambda_0$/2인 uniform 배열을 이용한 요소수 12인 원통면 배열 안테 나를 제작하여 반경이 6인 원통변에 정합시켰을 때 부엽 level -l3dB, 반전력범폭 $9^{\circ}$, 제일 null 사이각 $15^{\circ}$인 양호한 특성을 얻어 선형배열을 이용하는 경우보다 지향특성을 현저하게 개선시켰다

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전열관군에서 양력 변동의 PSD 특성 연구 (A Study on the Characteristics of Lift Fluctuation Power Spectral Density in a Heat Exchanger Tube Array)

  • 하지수;이부윤
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.6641-6646
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    • 2015
  • 배열회수 보일러의 전열관군은 외부에 가스터빈에서 나온 고온의 배기가스가 흐르게 된다. 이러한 유체의 흐름으로 인해 전열관군에서 시간변화에 따라 양력의 변동이 발생하는데 이에 따라 유동 유발 진동이 발생한다. 이러한 진동이 배열회수 보일러의 전열관군에서 파손을 야기할 수 있어서 열교환기의 구조적 안정성을 위해 열교환기의 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명할 필요가 있다. 일반적인 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 실험적 연구는 기존에 많이 진행되어 오고 있으며 유동 유발 진동에 대한 무차원 PSD(Power Spectral Density) 함수를 무차원 주파수인 Strouhal 수, fU/U의 함수로 실험적 결과들이 도출되어 있다. 본 연구는 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 기존의 실험적 연구들의 결과를 전산유체해석을 통해 검증하고 배열회수 보일러의 전열관군의 유동 유발 진동 특성에 적용하기 위한 기반을 마련하는 것을 목적으로 한다. 이러한 것을 위해 기존 연구에서 실험에 사용한 전열관군에서 비정상 상태 유동해석을 수행하여 전열관군에서의 양력 변화 특성을 살펴보았다. 또한 전열관군에서 양력 변동 특성으로부터 유동 유발 진동에 따른 PSD 특성 결과를 도출하여 기존의 연구들과 비교를 통해 전열관군에서의 PSD 특성을 정립하였다.

원형 실린더가 주기적으로 배열된 채널 유동의 주 유동 불안정성 - 실린더와 채널 벽 간격의 영향 - (PRIMARY INSTABILITY OF THE CHANNEL FLOW WITH A STREAMWISE-PERIODIC ARRAY OF CIRCULAR CYLINDERS - EFFECTS OF THE DISTANCE BETWEEN THE CYLINDER AND THE CHANNEL WALL -)

  • 윤동혁;양경수;강창우
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.54-59
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    • 2010
  • A parametric study has been carried out to elucidate the characteristics of channel flow with a streamwise-periodic array of cylinders. This flow configuration is relevant to heat exchanger applications. The presence of cylinders in channel flow causes the attached wall boundary layer to separate, leading to significant change in flow instabilities. There exist two kinds of instabilities; flow undergoes a primary instability (Hopf bifurcation) at a lower Reynolds number, and the unsteady two-dimensional flow becomes unstable to three-dimensional disturbances at a higher Reynolds number. We report here the dependencies of the primary instability as well as the flow characteristics of the subsequent unsteady flow, including flow-induced forces and Strouhal number of vortex shedding, on the distance between the cylinder and the channel wall.

방사 음장을 이용한 원통형 방사체의 형상 추정 (A method for estimating the shape of a finite cylindrical radiator from its pressure field)

  • 김구환;김양한
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.718-722
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    • 2014
  • A method for estimating the cylindrical shape of a sound radiator is presented. It assumes that sound field can be measured by a linear array. A sound field, due to the radiator vibrating with uniform velocity, can be determined by its shape, size, and orientations. Measured data also can be varying from the array's position. To predict the shape of radiators from these measured data, mathematical relation between geometric parameter and measured information is needed. Assume that a radiator is cylinder, the magnitude and phase of measured pressure is related with the length and diameter of radiator, respectively. In this paper, the method for estimating length and shape of a finite cylinder by using its radiated pressure is proposed and verified through experiment.

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Flow Characteristics Study around Two Vertical Cylinders

  • SHIN YOUNG S.;JO CHUL-HEE;KIM IN-HO
    • 한국해양공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.8-13
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    • 2005
  • In a multiple array of vertical cylinders, flaw patterns are very complex and very interactive between cylinders. The patterns are turbulent and non-linear depending on various factors. The gap and flow incoming velocity of upstream can affect on the downstream cylinder. In this study, the flaw characteristics around two vertical cylinders are investigated numerically and experimentally. As the gap between cylinders is changed at fixed coming velocity, the pressure distributions around cylinders are observed and compared by experimental and numerical approaches. The F.D.M and multi-block method are applied in the study. The pressures at 12 points around the cylinder are measured in the experiment. The results can be applied in the understanding and design of multiple pile array structures.

2 상 횡 유동장에 놓인 관군의 유체탄성불안정성 (Fluid-elastic Instability in a Tube Array Subjected to Two-Phase Cross Flow)

  • 심우건;박미연
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권2호
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    • pp.124-132
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    • 2009
  • Experiments have been performed to investigate fluid-elastic instability of tube bundles, subjected to twophase cross flow. Fluid-elastic is the most important vibration excitation mechanism for heat exchanger tube bundles subjected to the cross flow. The test section consists of cantilevered flexible cylinder(s) and rigid cylinders of normal square array. From a practical design point of view, fluid-elastic instability may be expressed simply in terms of dimensionless flow velocity and dimensionless mass-damping parameter. For dynamic instability of cylinder rows, added mass, damping and the threshold flow velocity are evaluated. The Fluid-elastic instability coefficient is calculated and then compared to existing results given for tube bundles in normal square array.

열교환 단일 원관의 유동 유발 진동 특성에 관한 연구 (A study on the flow induced vibration on a heat exchanger circular cylinder)

  • 하지수;이부윤;심성훈
    • 에너지공학
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    • 제24권3호
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    • pp.109-114
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    • 2015
  • 배열회수 보일러의 전열관군은 외부에 고온의 배기가스가 흐르면서 유동 유발 진동을 야기 시키며 배열회수 보일러의 전열관군에서 파손을 야기할 수 있어서 열교환기의 구조적 안정성을 위해 열교환기의 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명할 필요가 있다. 일반적인 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 실험적 연구는 기존에 많이 진행되어 오고 있으며 유동 유발 진동에 대한 무차원 PSD(Power Spectral Density) 함수를 무차원 주파수인 Strouhal 수, fU/U의 함수로 도출된 실험적 결과들이 도출되어 있다. 본 연구는 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 기존의 연구들의 결과를 전산유체해석을 통해 검증하고 배열회수 보일러의 전열관군의 유동 유발 진동 특성에 적용하기 위한 기반을 마련하는 것을 목적으로 한다. 이러한 것을 위해 단일 원관에서 비정상 상태 유동해석을 수행하여 주기적인 와동 발생 특성과 원관에서의 양력 변화 특성을 살펴보았다. 또한 원관에서 양력 변동 특성으로부터 유동 유발 진동에 따른 PSD 특성 결과를 도출하여 기존의 연구들과 비교를 통해 원관 주위의 PSD 특성을 정립하였다.

전열관군에서 양력과 항력 변동의 PSD 특성 연구 (A Study on the Characteristics of Lift and Drag Fluctuation Power Spectral Density in a Heat Exchanger Tube Array)

  • 하지수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.712-718
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    • 2016
  • 배열회수 보일러의 전열관군은 외부에 가스터빈에서 나온 고온의 배기가스가 흐르게 된다. 이러한 유체의 흐름으로 인해 전열관군에서 시간변화에 따라 양력과 항력의 변동이 발생하는데 이에 따라 유동 유발 진동이 발생한다. 이러한 진동이 배열회수 보일러의 전열관군에서 파손을 야기할 수 있어서 열교환기의 구조적 안정성을 위해 열교환기의 전열관군에서 유동 유발 진동 특성을 규명할 필요가 있다. 일반적인 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 실험적 연구는 기존에 많이 진행되어 오고 있으며 유동 유발 진동에 대한 무차원 PSD(Power Spectral Density) 함수를 무차원 주파수인 Strouhal 수, fD/U의 함수로 실험적 결과들이 도출되어 있다. 본 연구는 열교환기 전열관군에서 유동 유발 진동에 관한 기존의 실험적 연구들의 결과를 전산유체해석을 통해 검증하고 배열회수 보일러의 전열관군의 양력과 항력의 PSD 특성에 적용하기 위한 기반을 마련하는 것을 목적으로 한다. 이러한 것을 위해 기존 연구에서 실험에 사용한 전열관군에서 비정상 상태 유동해석을 수행하여 전열관군에서의 양력과 항력 변화 특성을 살펴보았다. 또한 전열관군에서 양력과 항력 변동 특성으로부터 유동 유발 진동에 따른 PSD 특성 결과를 도출하여 기존의 연구들과 비교를 통해 전열관군에서의 PSD 특성을 정립하였다.

투과성 이중 원통구조물 배열에 의한 파랑제어 (Wave Control by an Array of Porous Dual Cylindrical Structures)

  • 조일형
    • 한국해양공학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.7-14
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    • 2004
  • The interaction of incident manochromatic waves with an array of N surface-piercing porous dual cylindrical structures is investigated in the frame of three-dimensional linear potential theory. The dual cylindrical structure is camposed of concentric two cylinders. The exterior cylinder is porous and the interior cylinder is impermeable. The fluid domain is divided into N+1 regions i.e. a single exterior region and N interior regions. The diffraction potentials in each region representing the scattering of incident waves by an array of porous cylindrical structures are expressed by the Fourier Bessel series. The unknown coefficients in each region are determined by applying the porous boundary condition and continuity of mass flux at the matching boundary. It is found that an array of porous cylindrical structures reduces both the wave forces and the wave run-up, and shows the excellent performance of wave blocking. The results show that various types of breakwater exchanging seawater are prospective by controlling the porosity and the configuration of cylindrical structures.