The flowfields inside a contour and a conical nozzle exhausting into a straight cylindrical supersonic diffuser are computed by solving numerically axisymmetric turbulent compressible Navier-Stokes equations for stagnation to ambient pressure ratios in the range 20 to 34. The diffuser inlet-to-nozzle throat area ratio and exit-to-throat area ratio are 21.77, and length-to-diameter ratio of the diffuser is 5. The flow characteristics of the conical and contour nozzle are compared with the help of velocity vector and Mach contour plots. The variations of Mach number along the centre line and wall of the conical nozzle, contour nozzle and the straight supersonic diffuser indicate the location of the shock and flow characteristics. The main aim of the present analysis is to delineate the flowfields of conical and contour nozzles operating under identical conditions and exhausting into a straight cylindrical supersonic diffuser.
Wall shear rate or stress is believed to be a major hemodynamic variable influencing atherosclerosis and artery-graft anastomic intimal hyperplasia. The purpose of this study is to verify the effects of radial wall motion, artery-graft compliance and diameter mismatch, and impedance phase angle on the wall shear rate distribution near an end-to-end artery-graft anastomosis model. The results show that radial wall motion of the elastic artery model lowers the mean wall shear rates under pulsatile flow condition by 15 to 20 % comparing to those under steady flow condition at the same mean flow rate. Impedance phase angle seems to have small effects on the mean and amplitude of the wall shear rate distribution. In order to study the effects of compliance and diameter mismatch on the wall shear rates, two models are studied-Model I has 6% and Model I has 6% and Model II has 11% smaller graft diameter. Divergent geometry caused by diameter mismatch near the distal sites reduces the mean wall shear rates significantly, and this low shear region is believed to be prone to intimal hyperplasia.
스피닝 공정은 축대칭의 얇은 두께를 가지고 있는 속이 빈 실린더형 단면을 가지고 있는 부품에 일반적으로 사용된다. 전통적인 스피닝 제작 기술은 컨벤셔널 스피닝과 파워 스피닝(전단 스피닝과 유동성형)으로 구분된다. 액체추진로켓의 연소기의 재생냉각 챔버와 확대노즐부에서 적용된 스피닝에 대한 문헌조사를 수행하였다. 연소실과 노즐의 제작에 사용되는 스피닝은 대부분 맨드럴을 사용하였다. 최근에는 전통적인 냉간 스피닝에 비해 열간 스피닝도 많이 사용되고 있었다.
본 연구에서는 경계층 해석 방법의 범위 내에서 복사열전달의 영향을 고려하 는데 있어서 매질의 광학적 두끼ㅔ가 얇다고 가정하여 매질 내부에서의 자체적인 복사 열의 후ㅂ수는 무시하고, 가스의 방사 에너지가 모두 벽으로 전된다고 가정하였으며 복사 전달량은 평균광로(mean beam length)를 고려한 가스방사율을 도입하여 복사전달 량을 계산하였다.
수축-확대 초음속 노즐 내부에 분출된 이차제트에 의한 추력편향 제어에 관한 실험적, 수치적 연구가 진행되었다. 특정위치(노즐 목으로부터 12mm 떨어진 곳)에서 분출되는 이차제트 유동전압이 변화할 때 나타나는 제트유동의 추력편향 특성이 관찰되었다. 수치해석 결과는 동일한 경계조건에서 수행된 과거 연구결과 및 본 연구에서 수행된 쉴러린 유동가시화 결과와 비교되었으며, 정성적으로 좋은 일치를 나타냈다. 추력편향의 특성은 노즐 내부의 경사충격파의 반사구조, 즉, 이차제트 압력비 SPR의 크기에 관계되어 있음이 관찰되었다.
This paper describes the characteristics of the fluctuating lift forces when a circular cylinder vibrates in the cross-flow direction. The response characteristics on elastically supported the circular cylinder was first examined by a free-vibration test. Next, flow-induced vibrations obtained by the free-vibration test were reproduced by a forced-vibration test, and then the characteristics of the fluctuating lift forces, the work done by the fluctuating lift, the behavior of the rolling-up of the separated shear layers were investigated on the basis of the visualized flow patterns. The main findings were that (i) the fluctuating lift forces become considerably large than those of a stationary circular cylinder, (ii) negative pressure generates on the surface of the circular cylinder when the rolling-up of separated shear layer begins, (iii) the phase between the fluctuating lift force and the cylinder displacement changes abruptly as the reduced velocity $U_r$ increases, and (iv) whether the generating cross-flow vibration becomes divergent or convergent can be described based on the work done by the fluctuating lift force. Furthermore, it was found that the generation of cross-flow vibration can be perfectly suppressed when the small tripping rods are installed on the surface of the circular cylinder.
Two-dimensional blow-down type supersonic wind tunnel was designed and built to investigate the transient behavior of the startup of a supersonic flow from rest. The contour of the divergent part of the nozzle was determined by the MOC calculation. The converging part of the nozzle, upstream of fille throat was contoured to make the flow uniform at the throat. The flow characteristics of the steady supersonic condition were visualized using the high-speed schlieren photography. The Mach number was evaluated from the oblique shock wave angle on a sharp wedge with halt angle of 5 degree. The measured Mach number was 2.4 and was slightly less than the value predicted by the design calculation. The initial transient behavior of the nozzle was recorded by a high-speed digital video camera with schlieren technique. The measured transition time from standstill to a steady supersonic flow was estimated by analyzing the serial images. Typical transition time was approximately 0.1sec.
이 연구에서는 초음속 연소에서 발생하는 열폐색의 다양한 현상을 규명하기 위해 확대 축소 노즐 내부에서 열폐색에 의해 형성되는 2차원의 초음속의 비정상 유동장에 대한 수치해석 결과를 제시한다. 열폐색에 의해 야기되는 이동 충격파를 수치계산하기 위해 TVD 스킴을 이용하며, 노즐의 확대부의 일정영역에 가열을 통하여 열폐색이 발생할 수 있는 조건을 형성하고, 이 때 발생하는 천이현상을 분리부가 있는 경우와 없는 경우에 대해 불시동현상 발생속도, 비추력의 불안정성 등을 통해 비교, 설명한다. 분리부가 있는 경우가 없는 경우에 비해 열폐색에 의해 발생한 경사 충격파가 느린 속도로 상류측으로 이동하여 분리부의 설치가 엔진 불시동의 지연효과가 있음을 제시하였다.
롤 회전하는 유도탄에서 축소-확대 노즐을 지나는 추진 제트와 유도탄과의 각운동량 교환을 통하여 유도탄의 각운동량이 증가하게 되고 이러한 현상을 제트 롤 댐핑이라 한다. 본 연구에서는 제트 롤 댐핑을 각운동량 보존 방정식으로부터 유도하고 근사적인 계산을 통하여 신궁 유도탄의 제트 롤 댐핑의 최대값을 산출하였다. 또한 축대칭 압축성 난류 유동에 대한 수치 해석을 통하여 산출한 제트 롤 댐핑값을 비교하였다.
The advantages of the SITVC(secondary injection thrust vector control) technique over mechanical thrust vector systems include a reduction in both the nozzle weight and complexity due to the elimination of the mechanical actuators that are used in conventional vectoring. Computational study is performed to understand the fluidic thrust vectoring control of an axisymmetric nozzle, in which secondary gas injection is made in the divergent section of the nozzle. The nozzle has a design mach number 3. The effect of injection hole number and shape of secondary jet on the mach number distribution of SITVC were investigated. The standard ${\kappa}$ - ${\epsilon}$ turbulence model solved the complex three-dimensional nozzle flows perturbed by the secondary gas jet. The numerical code was validated by experiment. The results showed that the mach number distribution of circular and square nozzle are similar each other. As number of second injection hole increasing, a effect of deflection was decreased.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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