• 제목/요약/키워드: Free jet flow

검색결과 122건 처리시간 0.026초

Plume Interference Effects on the Missile with a Simplified Afterbody at Transonic$^{}$ersonic Speeds

  • Kim, H. S.;Kim, H. D.;Lee, Y. K.
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2002년도 제18회 학술발표대회 논문초록집
    • /
    • pp.41-42
    • /
    • 2002
  • The powered missiles with very high thrust level can make highly underexpanded jet plume downstream of tile exhaust nozzle exit so that strong interactions between the exhaust plume and a free stream occur around the body at transonic or supersonic speeds. The interactions result in extremely complicated flow phenomena, which consist of plume-induced boundary layer separation, strong shear layers, various shock waves, and interactions among these. The flow characteristics are inherent nonlinear and severe unstable during the flight at its normal speed as well as taking-off and landing. Eventually, the induced boundary layer separation and pitching and yawing moments by the interactions cause undesirable effects ell the static stability and control of a missile.

  • PDF

확대관의 난류구조 변동에 관한 연구 (A study on the change of turbulence structure in a diffuser)

  • 이장환;한용운
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제21권4호
    • /
    • pp.503-508
    • /
    • 1997
  • The change of the structure of homogeneous turbulence subject to irrotational strains has been studied in an anti-Morel type diffuser (center matched cubic contour) using the hot wire anemometry. It was observed that the profiles of mean velocities and turbulence velocities along the center line were stable at the entrance region but rapidly changed near the matching point. The wall induced turbulence at the entrance region grows fast and was diffused toward the center at downstream. It was also observed that the axial turbulence grows faster than the radial one in the middle region of the diffusing flow and that the diffusing process has the vortex compression mechanism due to the conservation of angular momentum. These phenomena are frequently observed at the initial flow region of the free jet.

선수 주위의 플런징 쇄파 연구 (Study on Plunging Wave Breaking near Ship Bow)

  • 구본국
    • 융합신호처리학회논문지
    • /
    • 제22권3호
    • /
    • pp.122-127
    • /
    • 2021
  • 선수 주변의 쇄파 과정 및 작은 스케일의 특징과 같은 유동 특성을 조사하기 위해 수치적 연구가 수행되었다. 본 연구에 사용된 쐐기형 선수의 형상은 이전 연구 [1, 2]에서 가져온 것이며 계산 조건은 Re = 1.64 × 105 및 Fr = 2.93이다. 상업용 전산유체역학(CFD) 소프트웨어 중 하나인 Star CCM +을 사용하여 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 전반적인 선수 주변의 파 프로파일, 플런징 제트 모양, 공기 혼입 및 쇄파 과정과 같은 결과는 다른 실험 및 수치 연구와 비교되었고 일치하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 선수파 프로파일은 쐐기 앞에서부터 뒤로 가면서 뒤집힘 제트가 형성되고 마지막으로 제트가 쇄파 되는 것을 볼 수 있다. 플런징 쇄파 현상도 쐐기 모양을 따라가면서 일어나는 것을 알 수 있고 이전 플런징 쇄파에서 나타나는 플런징 쇄파의 4가지 과정을 보여 주고 있다. 플런징 쇄파 시 제트 주위의 속도가 급격하게 커지는 것을 확인할 수 있다.

과도상태 증기제트 방출시 과냉각수조 내의 열혼합 해석 (A CFD ANALYSIS FOR THERMAL MIXING IN A SUBCOOLED WATER UNDER TRANSIENT STEAM DISCHARGE CONDITIONS)

  • 강형석;김연식;전형길;송철화
    • 한국전산유체공학회지
    • /
    • 제11권2호
    • /
    • pp.8-18
    • /
    • 2006
  • A CFD benchmark calculation for a steam blowdown test was performed for 30 seconds to develop the methodology of numerical analysis for the thermal mixing between steam and subcooled water. In the CFD analysis, the grid model simulating the sparger and the IRWST pool were developed by the axisymmetric condition and then the steam condensation phenomena by a direct contact was modelled by the so-called condensation region model. Thermal mixing phenomenon in the subcooled water tank was treated as an incompressible flow, a free surface flow between the air and the water, a turbulent flow, and a buoyancy flow. The comparison of the CFD results with the test data showed a good agreement as a whole, but a small temperature difference was locally found at some locations. The commercial CFD code of CFX4.4 together with the condensation region model can simulate the thermal mixing behavior reasonably well when a sufficient number of mesh distribution and a proper numerical method are adopted.

CFD simulation of compressible two-phase sloshing flow in a LNG tank

  • Chen, Hamn-Ching
    • Ocean Systems Engineering
    • /
    • 제1권1호
    • /
    • pp.31-57
    • /
    • 2011
  • Impact pressure due to sloshing is of great concern for the ship owners, designers and builders of the LNG carriers regarding the safety of LNG containment system and hull structure. Sloshing of LNG in partially filled tank has been an active area of research with numerous experimental and numerical investigations over the past decade. In order to accurately predict the sloshing impact load, a new numerical method was developed for accurate resolution of violent sloshing flow inside a three-dimensional LNG tank including wave breaking, jet formation, gas entrapping and liquid-gas interaction. The sloshing flow inside a membrane-type LNG tank is simulated numerically using the Finite-Analytic Navier-Stokes (FANS) method. The governing equations for two-phase air and water flows are formulated in curvilinear coordinate system and discretized using the finite-analytic method on a non-staggered grid. Simulations were performed for LNG tank in transverse and longitudinal motions including horizontal, vertical, and rotational motions. The predicted impact pressures were compared with the corresponding experimental data. The validation results clearly illustrate the capability of the present two-phase FANS method for accurate prediction of impact pressure in sloshing LNG tank including violent free surface motion, three-dimensional instability and air trapping effects.

Characteristics of Droplet Properties in the Two-Phase Spray into a Subsonic Cross Flow

  • Lee, I.C.;Cho, W.J.;Koo, J.Y.
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
    • /
    • pp.358-363
    • /
    • 2008
  • The spray cross-section characteristics of two-phase spray that using external-mixing nozzle injected into a subsonic cross flow were experimentally studied with various ALR ratio that is $0{\sim}59.4%$. Suction type wind tunnel was used and experiments were conducted to ambient environment. Several plain orifice nozzles with L/d of 30 and orifice diameter of 0.5 mm and orifice length 1.5 mm were tested. Free stream velocity profiles at the injection location were measured using hot wire. Spray images were captured to study collision point and column trajectory. Phase Doppler particle analyzer(PDPA) was utilized to quantitatively measuring droplet SMD, volume flux. Measuring probe of PDPA positions was moved 3-way transverse machine. SMD distributions were layered structure and peaked at the top of the spray plume and low value at bottom of the spray. Volume flux of spray was distributed to the two side region and volume flux quantity decreased when ALR ratio increased. It was found that the perpendicularly injected two-phase spray jet of external mixing into a cross flow showing that mistlike spray moved away from the test section bottom region.

  • PDF

초음속 비행환경 조건에서의 슈라우드 분리시험 연구 (Experimental Investigation for the Shroud Separation in the Supersonic Flow)

  • 김정영;이동민
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제45권7호
    • /
    • pp.539-549
    • /
    • 2017
  • 본 논문에서는 마하 3의 초음속 유동 환경에서의 슈라우드 분리 특성 연구를 위한 시험을 수행하였다. 시험은 분리 구조물의 시험이 가능한 수직 자유 젯 풍동에서 이루어졌다. 분리시험용 슈라우드는 시험 목적과 시험 환경에 맞게 소형화한 축소형 모델을 사용하였으며 외부 유동의 하중을 고려해 잠금/전개장치를 설계하였다. 고속카메라를 활용해 슈라우드가 전개되는 동안 슈라우드에서 생성되는 충격파 변화 양상과 슈라우드 전개/분리 거동을 기록하였다. 또 첨두부 동체 표면에는 압력센서를 적용해 슈라우드가 전개되는 동안 첨두부 표면에 작용하는 비정상 압력을 계측하였다. 시험자료 분석 결과, 슈라우드 분리기술 연구에 필요한 슈라우드 분리 영상 및 첨두부 비정상 압력 자료를 획득하였다. 아울러 외부 유동의 온도와 방향 조건에 따른 슈라우드 분리 거동과 충격파 변화 양상 그리고 첨두부 표면 압력 변화 특성을 확인하였다.

2차원 표층밀도분류에 대한 대수응력모델의 적용 (An Application of Algebraic Stress Model to a Two-Dimensional Buoyant Surface Jet)

  • 김기흥;함계운;박준일;허재영
    • 한국해안해양공학회지
    • /
    • 제7권3호
    • /
    • pp.248-256
    • /
    • 1995
  • 표층밀도분류에 대한 수치계산에서 문제로 되는 것은 자유수면의 처리, 레이놀즈응력/플럭스항, 특히 난류변동성분에 미치는 부력효과 등에 관련된 것이며, 이것에 대한 보다 집중적인 연구가 필요하다. 또한, 농도장이나 온도장에서의 난류변동성분을 측정하는 데 있어서의 어려움으로 인한 실험자료의 부족으로 수치 계산으로부터 얻어진 예측결과의 충분한 검증은 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 2차원 표층밀도분류에 대한 유동특성을 조사하기 위하여 난류의 비등방성을 고려하여 난류응력을 직접 계산하는 대수응력모델을 적용하여 수치계산을 행하고, 그 결과를 실험결과와 비교ㆍ검토하였다. 검토한 결과 대수응력모델은 전 영역모델은 전 영역에서 2차원 표층밀도분류의 유동특성을 양호하게 재현하였으며, 특히 부력효과로 인한 성층화가 발생하는 부력 탁월영역에서 난류유동장의 흐름특성을 합리적으로 예측함을 입증하였다.

  • PDF

급냉 제강 슬래그 잔골재 대체율에 따른 모르타르의 유동성 및 압축강도 특성 (The Properties of Flow and Compressive Strength of Mortar According In Replacement Ratio of Rapidly-Chilled Steel Slag Pine Aggregate)

  • 조성현;김진만;한기석;김무한
    • 콘크리트학회논문집
    • /
    • 제17권1호
    • /
    • pp.77-84
    • /
    • 2005
  • 제강 슬래그는 제강 공정에서 발생되는 부산물로서 주로 에이징 한 후 도로용 노반재로 사용된다. 제강 슬래그내에 포함된 free-CaO와 물과의 반응하여 체적팽창을 일으키기 때문에 공기중에 장시간 에이징 하는 것이 필요하다. 이러한 문제 때문에 제강 슬래그를 콘크리트용 골재로 사용하는데 어려움이 있다. 그러나, 본 연구에서는 고온의 용융상태에서 고속공기로 뿜어 급냉시킨 제강 슬래그를 사용하였다. 이와 같이 급냉시키는 방법은 제강 슬래그내의 free-CaO의 생성량을 저감시킨다. 본 연구에서는 통계적 실험계획법 중 일원배치법을 이용하여 급냉 제강 슬래그 대체율이 플로우, 고성능감수제의 첨가율, 물-시멘트비 및 압축강도 등 모르타르의 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 또한, 이들 데이터를 분산분석 후 F-검정을 실시하여 급냉 제강 슬래그가 모르타르의 특성에 유의한 영향을 주고 있는 지를 검정하였다. F-검정결과 유의수준 $1\%$내에서 급냉 제강 슬래그 대체율이 증가할수록 모르타르의 플로우 증가, 고성능감수제 첨가율 및 물-시멘트비의 감소, 압축강도의 증진에 크게 영향을 미치는 것을 검정하였다. 또한, 유동성 및 압축강도를 고려할 때 강모래에 대하여 급냉 제강 슬래그 대체율 $75\%$를 사용하는 것이 가장 우수한 유동성과 압축강도 발현하는 것으로 나타났다.

Simulation of Sea Water Response in Deukryang Bay to Typhoon Using the Princeton Ocean Model

  • Hong, Chul-Hoon
    • Journal of the korean society of oceanography
    • /
    • 제33권3호
    • /
    • pp.53-63
    • /
    • 1998
  • The Princeton ocean model (POM) with free surface in sigma-coordinate, governed by primitive equations, is used to examine the response of sea water in Deukryang Bay to a typhoon. The model reproduces reasonably well the main features in the wind-driven dynamics due to passing of a typhoon. In response to the wind, the coastal jet develops and the upwelling(or downwelling) occurs dominantly in both sides of the bay. This result implies that there should be an overturn in the bay water with the passing of typhoons. Numerical results of POM are also compared to those of a depth-averaged model. From the comparison, it is postulated that the bottom drag coefficient conventionally used for the two-dimensional flow models is inadequate due to overestimation of the computed current field.

  • PDF