Stepped weir of this study was suggested a type of natural type structures. Unique flow, such as Wave type flow, at downstream of mild slope stepped occurs. WTF(Wave type flow) is different with hydraulic jump occurred at Round crest weir. WTF is phenomenon to rise the water level by recirculation area occurred by step height at downstream of mild slope stepped. Wave height of WTF condition is higher than tailwater level and maximum velocity of WTF condition occurs in area of water surface. In this results, WTF presents to be important factor for design of join area of weir with levee. This study got and analyzed hydraulic condition occurred of WTF, scales of WTF and velocity profiles on flow patterns using experiments. WTF was not consider to stepped weir design and this results can be important data for design of stepped weir and structures.
The flow structure inside the intake head greatly affects the working efficiency of a vacuum cleaner such as suction power and aero-acoustic noise. In this study, the flow inside intake heads of a vacuum cleaner was investigated using qualitative flow visualization and quantitative PIV (Particle Image Velocimetry) techniques. The aerodynamic power, suction efficiency and noise level of the intake heads were also measured. In order to improve the performance of the vacuum cleaner, inner structure of the flow paths of the intake head, such as trench height and shape of connection chamber were modified. The flow structures of modified intake heads were compared with that of the original intake head. The aero-acoustic noise caused by flow separation was reduced and the suction efficiency was also changed due to flow path modification of intake head. In this paper, the variations of flow fields for different intake heads are presented and discussed together with results of aerodynamic power, suction efficiency and noise level.
Proceedings of the Korea Concrete Institute Conference
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한국콘크리트학회 2000년도 봄 학술발표회 논문집
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pp.297-302
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2000
Pipe cooling method is widely used for reduction of hydration heat and control of cracking in mass concrete structures. However, in order to effectively apply pipe cooling systems to concrete structure, the coefficient of flow convection relating the thermal transfer between inner stream of pipe and concrete must be estimated. In this study, a device measuring the coefficient of flow convection is developed. Since a variation of thermal distribution caused by pipe cooling has a direct effect in internal forced flows, the developed testing device is based on the internal forced flow concept. Influencing factors on the coefficient of flow convection are mainly flow velocity, pipe diameter and thickness, and pipe material. finally a prediction model of the coefficient of flow convection is proposed using experimental results from the developed device. According to the proposed prediction model, the coefficient of flow convection increases with increase in flow velocity and decreases with increase in pipe diameter and thickness. Also, the coefficient of flow convection is largely affected by the type of pipe materials.
Recently, the frequency of unexpecting heavy rains has been increased due to abnormal climate and extreme rainfall. There was a limit to analyze one dimension or two dimension stream flow of domestic rivers that was applied simple momentum equation and fixed energy conservation. Therefore, hydrodynamics flow analysis in rivers has been needed three dimensional numerical analysis for correct stream flow interpolation. In this study, CFD model on FLOW-3D was applied to stream flow analysis, which solves three dimension RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes Equation) control equation to find out physical behavior and the effect of hydraulic structures. Numerical simulation accomplished those results was compared by using turbulence models such as $k-{\backepsilon}$, RNG $k-{\backepsilon}$ and LES. Those numerical analysis results have been illustrated to bends and junctions by the turbulence energy effects, velocity of flow distributions, water level pressure distributions and eddy flows.
Flow instability is investigated in a two-dimensional channel with thin baffles placed symmetrically in the vertical direction and periodically in the streamwise dircetion. At low Reynolds numbers, the flow is steady and symmetric. Above a critical Reynolds number, the steady flow undergoes a Hopf bifurcation leading to unsteady periodic flow. As Reynolds number further increases, we observe the onset of secondary instability. At high Reynolds numbers, the two-dimensional periodic flow becomes three dimmensional. To identify the onset of secondary instability, we carry out Floquet stability analysis. We obseved the transition to 3D flow at a Reynolds number of about 125. Also, we computed dominant spanwise wavenumbers near the critical Reynolds number, and visualized vortical structures associated with the most unstable spanwise wave.
Wake downstream of an object in the stratified flow has been of long-standing interest in fluid dynamics because of its similarity to geophysical flow over topographical terrains and more recently, concerns about the wake left behind a body moving through the ocean thermocline. Decades of studies of geophysical flow have unveiled that the flow downstream of obstacles in stratified flow consists of attached wake and strong internal waves, or separated, fluctuating wake and persistent late wakes, all of which depend on the flow conditions. Among unique and interesting characteristics of the stratified flow past obstacles is the generation of coherent vortex structure in the late wake far downstream of the object. Without the density stratification, the flow field downstream becomes undisturbed after relatively fast diminishing of the near wake. However, no matter how small the stratification is, the flow field downstream self-develops coherent vortex structures even after diminishing of the near wake. This paper present a computational approach to simulate the generation mechanism of the coherent vortex and analysis of the vortical structure.
Aeroelastic wind tunnel experiments were conducted for conventional and tapered super-tall building models to investigate the effect of taper on fundamental aeroelastic behaviors in various incident flows. Three incident flows were simulated: a turbulent boundary-layer flow representing urban area; a low-turbulent flow; and a grid-generated flow. Results were summarized focusing on the effect of taper and the effect of incident flows. The suppression of responses by introducing taper was profound in the low-turbulence flow and boundary-layer flow, but in the grid-generated flow, the response becomes larger than that of the square model when the wind is applied normal to the surface. The effects of taper and incident flows were clearly shown on the normalized responses, power spectra, stability diagrams and probability functions.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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pp.46-55
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2005
For the sea-level performance test of rocket motor designed to operate in the upper atmosphere, ejectors with no induced secondary flow are generally used, which serves dual purposes of evacuating the test cell and performing as a supersonic exhaust diffuser (SED). The main concern of this research is to simulate starting transients in order to visualize evolution of internal shock structures in SED with different initial cell (vacuum chamber) pressures. RANS code with low Reynolds $k-\varepsilon$ turbulence model was employed for these computations. Numerical results were compared with the pressure measurements previously performed [Proceedings of 2004 Annual Conference, KIMST], and showed good agreements with pressure-time history of measured data. In the case of low vacuum chamber pressure, abrupt impingement of the under-expanded supersonic jet from the nozzle onto the diffuser wall was observed, whereas initial impingement point was located downstream and moved slowly upstream in the case of non-vacuum chamber pressure. In spite of initially dissimilar evolution of shock structures, iso-mach contour revealed that the steady shock structures had little difference except the location of flow separation and normal shock.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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제25권12호
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pp.1861-1868
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2001
Vortical structures in the near-wake region of a cubic obstacle are studied using numerical simulation. We consider flow between two parallel plates with a cube mounted on one of the plates. In the turbulent near-wake region of the flow, coherent structures such as hairpin vortices are found. Quasi-periodic behavior of the hairpin vortices is noticed; its dimensionless frequency at Re=1,000 is about 0.82 which is consistent with the result of Elavarasan of et al.'s experiment [Fluid Dyn. Research, 2000, 27] although their geometry is somewhat different from on. In the case of Re=3,500, the dimensionless frequency of the hairpin vortex is about 1.60. It is observed that the translating speed of the head of the hairpin vortex is lower than the streamwise mean velocity at that location. In the vicinity of the lower plate downstream of the cube, various length scales are identified thus less coherent. However, it is noticed that the vortical structures become gradually elongated downstream of the new reattachment.
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