• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권6호
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• pp.1999-2010
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• 2023

Undesirable flapping motion of discs can cause the failure of swing check valves in nuclear passive safety systems. Time-resolved particle image velocimetry (PIV) was employed to investigate the flow characteristics around a free-to-rotate plate and the motion response, with the Reynolds numbers, based on the hydraulic diameter of the channel, from 1.32 × 10⁴ to 3.95 × 10⁴. Appreciable flapping motion (±3.52°) appeared at the Reynolds number of 2.6 × 10⁴ with the frequency of 5.08 Hz. In the low-Reynolds-number case, the plate showed negligible flapping. In the high-Reynolds-number case, the deflection angle increased with reduced flapping amplitude. The torque from the fluid determined the flapping amplitude. In the low-Reynolds-number case, Karman vortices were absent. With increasing Reynolds numbers, Karman vortices developed behind the plate with larger deflection angles. Strong interaction between the wake flow from the leading and trailing edge of the plate was observed. Based on power spectrum density (PSD) analysis, the vortex shedding frequency coincided with the flapping frequency, and the amplitude was positively correlated to the strength of the vortices. Proper orthogonal decomposition (POD) modes evince that, in the case of appreciable motion, coherent structures exhibited a larger spatial scale, enhancing the magnitude of the external torque on the plate.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 12th Asian Congress of Fluid Mechanics
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• pp.31.2-31.2
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• 2008

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.607-612
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• 2001

Based on the flow characteristics around a piercing cylinder, a free surface-flow velocitmetry which can be used in extremely harsh environment such as molten steel flow was developed. The velocimetry is consisted of finite length cylinder, load detecting elastic plate, electric signal transducer and data acquisition H/W and S/W. Using such a velocimetry, two velocity measurement schemes were established which one is flow resistance detecting scheme and the other is Karman Vortex frequency detecting scheme. For calibration of each scheme, realistic flow water model was used and in followings, detailed calibration processes were explained.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제25권4호
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• pp.846-856
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• 2001

An experimental study has been made to investigate the effect on wake flow and vortex shedding frequency by vortex stabilizer in Karman vortex type air flow sensor. The conditions investigated include 3 types of shapes and 3 types of separation distances of the vortex stabilizer. The phase averaged technique and smoke-wire flow visualization method are used to understand the detail information. The rolling up position of shear layer is fixed by the influence of the vortex stabilizer. Especially, the convex type vortex stabilizer has shown the more stable repeatability and linearity regarding the vortex shedding frequency compared to the other types.

• 자원환경지질
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• 제40권6호
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• pp.739-749
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• 2007

탄성파 속도는 지층 물성에 따라 다양하게 분포한다. 탄성파 음원 모음도 상에 나타나는 이러한 특성은 균질 매질을 고려한 수치 모델링에서는 정상적으로 모사할 수 없으므로 무작위 불균질 매질을 고려한 수치 모델링이 필요하다. 본 연구에서는 불균질 매질 모델을 설정하고, 가우스 자기상관 함수, 지수 자기상관 함수, 폰 카르만 자기상관 함수를 이용하여 단순 지층 구조에 적용하고 각각의 특성을 살펴보았으며, 이 가운데 폰 카르만 자기상관 함수가 단파장 불균질 속도매질을 잘 표현함을 알 수 있었다. 가스 하이드레이트 수치모델링은 동해 현장자료를 바탕으로 해저면과 모델크기를 결정하였으며, 수치모델링 결과 폰 카르만 자기 상관함수가 불균질 지층구조를 포함하는 가스 하이드레이트 속도모델에서 산란현상을 가장 적절하게 구현함을 알 수 있었다. 또한 동해 탄성파 탐사자료의 탄성파 음원 모음도에서 나타나는 해저면 기인 강진폭 위상역전 반사파(BSR: bottom simulated reflector)와 산란파들이 불균질 수치 모형실험에서 적절하게 구현되었음을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제35권5호
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• pp.397-403
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• 2007

자연에 존재하는 곤충과 새들은 날개짓을 통하여 이동에 필요한 유체력을 발생시킨다. 실현 가능한 플랩핑 MAV를 개발하기 위해서는 날개짓과 추력발생사이의 관계에 관한 기초연구가 필요하다. 본 연구에서는 격자볼츠만법을 사용하여 히빙진동 운동을 하는 평판날개에서 추력 발생이 시작되는 조건을 파악하고자 하였다. 히빙진폭을 0.5C로 고정시키고 환원주파수가 추력발생에 미치는 영향을 파악하였다. 다양한 경우의 히빙진폭에 대하여 환원주파수와 추력 사이의 관계를 파악하고, 추력발생에 더 중요한 파라메터가 Strouhal수임을 보였다. Reynolds수 변화에 따른 추력특성을 파악하였다. 본 연구결과 추력발생이 시작되는 임계 Strouhal 수는 약 0.12이며 추력은 Strouhal 수에 대하여 지수함수의 관계를 갖는다.

• Wind and Structures
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• 제30권5호
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• pp.451-463
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• 2020

Two-dimensional numerical simulations are conducted at a low Reynolds number Re = 100 to investigate the near wake of three identical circular cylinders that are arranged in an equilateral triangular configuration. The incident angle of the three-cylinder configuration with respect to incoming flow is varied from θ = 0° to 60°, while the spacing between adjacent cylinders (L) covers a wide range of L/D = 1.25-7.0, where D is diameter of the cylinder. Typical flow structures in the near wake of the three-cylinder configuration are identified, including a single Karman vortex street, bistable flip-flopping near wake, anti-phase and/or in-phase vortex shedding, shear layer reattachment, and vortex impingement, depending on the configuration (L/D, θ). The behavior of Strouhal number (St) is discussed in detail, echoing the distinct structures of near wake. Furthermore, fluid forces on the individual cylinders are examined, which, though highly depending on (L/D, θ), exhibit a close correlation to the near wake behavior.

• 한국가스학회지
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• 제23권3호
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• pp.27-32
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• 2019

본 연구에서는 단일 원관에서 입구의 유속이 일정한 경우와 주기적인 변동이 있는 경우에 대하여 시간에 따라 원관 주위에서 와류 분포와 온도 분포 변화를 비교 분석하였다. 또한, 양력과 항력의 시간 변화와 PSD(power spectral density)를 분석하여 유동의 주파수 특성을 규명하였다. 일정 입구 유속의 경우는 잘 알려진 칼만 와류 분포를 보여 주었으며 원관의 상하에서 교대로 와류가 발생하는 것을 관찰할 수 있었다. 주기적인 입구 유속 변동의 경우는 원관의 상하에서 동시에 와류가 발생하는 것을 관찰할 수 있었다. 두 가지 모두 시간에 따른 온도 분포 변화는 와류 분포 변화와 거의 유사하게 거동하는 것을 확인할 수 있었다. 일정 입구 유속의 경우의 와류 유동 주파수는 31.15 Hz 이며 주기적인 입구 유속의 경우는 와류 유동 주파수는 입구 유속의 주파수와 동일하게 15.57 Hz으로 나타났다. 원관 표면 평균 누셀수는 일정 입구 유속의 경우는 99.6이며 주기적인 입구 유속 변동의 경우는 110.7로 나타나서 주기적인 입구 속도 변동의 경우가 열전달이 11.1% 증가하는 것을 알 수 있었다.

• 한국가스학회지
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• 제25권1호
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• pp.14-19
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• 2021

열교환기 관군에서 덕트 입구의 속도가 일정한 경우와 정현파로 변하는 경우에 대하여 시간에 따라 배관 주위에서 유동 특성과 열전달 특성 규명을 위해 와류 분포와 온도 분포 변화를 비교 분석하였다. 입구 속도가 정현파 변동이 있는 경우에 열교환기 관군에서 대표적인 원관에서 양력과 항력의 power spectral density를 도출하여 유동 변화에 따른 주파수 특성을 살펴보았다. 입구 유속이 일정한 경우는 열교환기 관군의 입구쪽 관군 부근에서 원관 주위 유동에서 관찰 할 수 있는 칼만 와류를 관찰할 수 있었다. 정현파 입구 속도 변동의 경우에서도 입구쪽 관군에서 칼만 와류가 형성되는 것을 관찰할 수 있었고 정현파 입구 속도 변동에 따른 유동 와류 변화를 관찰할 수 있었다. 온도 분포 변화는 일정한 입구 속도 변화의 경우와 정현파 입구 속도변화의 경우 모두 유동 와류 분포에서 관찰한 것과 유사하게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 유동 주파수는 일정한 입구 속도의 경우는 37.25 Hz이며 정현파 입구 속도의 경우는 정현파 주파수와 동일하게 18.63 Hz으로 나타났다. 열교환기 배관 전체의 평균 Nu수는 일정한 입구 속도의 경우에는 1051이며 정현파 입구 속도 변동의 경우는 1117로 나타나서 정현파로 입구 속도가 변하는 경우의 열전달이 6.3% 증가하는 것을 알 수 있었다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제13권3호
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• pp.5-11
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• 2010

As a basic study of the aero-acoustic noise, Large eddy simulations were carried out for a fixed circular cylinder at Renolds number (Re=$9.0\times10^4$) using commercial CFD code, FLUENT. The subgrid-scale turbulent viscosity was modeled by Smagorinsky-Lilly model adapted to structured meshes. The results of analysis showed that time-averaged value, $\bar{C}_D$ is approximately 1.47 which is considerably adjacent with the experimentally measured value of 1.32 in comparison to the values performed by previous researchers. It is observed that there are the very small acoustic pressure fluctuation with the same frequency of the Karman vortex street.