• 제목/요약/키워드: Laminar Separation

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NACA0012 천이 유동의 저속 공력 특성 해석 (LOW-SPEED AERODYNAMIC CHARACTERISTIC OF TRANSITION FLOW OVER THE NACA0012)

  • 전상언;박수형;김상호;변영환;정경진;강인모
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.1-8
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    • 2010
  • Laminar separation bubble and transitional flow over the NACA0012 are investigated at a moderate range of Reynolds numbers. A Reynolds-Averaged Navier-Stokes code is coupled with an empirical transition model that can predict transition onset points and the length of transition region. Without solving the boundary layer equations, approximated e-N method is directly applied to the RANS code and iteratively solved together. The computational results are compared with the experimental data for the NACA0012 airfoil. Results of transition onset point and the length are compared well with experimental data and Xfoil prediction. The present RANS results show at high angles of attack better agreement with experimental data than Xfoil results using the boundary layer equations.

축대칭 물체의 경계층 유동소음에 대한 실험적 연구 ( I ) - 축대칭 물체 전두부 및 실린더 벽면 섭동압력 - (Experimental Study on Flow Noise Generated by Axisymmetric Boundary Layer ( I ) - Wall Pressure Fluctuations on Axisymmetric Noses and on a Cylinder in an Axial Flow -)

  • 이승배;김휘중;권오섭;이상권
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권7호
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    • pp.945-956
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    • 2000
  • The axisymmetric bodies considered in this study have hemispherical and ellipsoidal noses. The near-field pressure fluctuations over each nose model at $Re_D=2.43{\times}10^5$ were investigated in the laminar separation region and developing turbulent boundary layers using a 1/8' pin-holed microphone sensor. The wall pressure fluctuations were also measured in an axisymmetric boundary layer on a cylinder parallel to mean flow at a momentum thickness Reynolds number of 850 and a boundary layer thickness to cylinder radius ratio of 1.88.

Aerodynamic Design of a Novel Low-Reynolds-Number Airfoil for Near Space Propellers

  • Zhang, Shunlei;Yang, Xudong;Song, Bifeng;Song, Wenping
    • International Journal of Aerospace System Engineering
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    • 제2권1호
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    • pp.53-57
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    • 2015
  • For improving the efficiency of near space propellers working over 20km, performances of their streamwise sections, i.e. low-Reynolds-number airfoils which work at $10^4-10^5$ Reynolds numbers, are significant. Based on the low-Reynolds-number CFD technology, this paper designs a novel low-Reynolds-number airfoil. Unsteady characteristics of the laminar separation bubble on novel airfoil and a typical conventional airfoil are studied numerically, and the Reynolds number effect is investigated. Results show that at $10^4-10^5$ Reynolds numbers, unsteady aerodynamic characteristics of the novel airfoil are severely weakened and its lift-to-drag ratio can increase about 100%.

분기관에서 비뉴턴 유체의 유동특성에 관한 연구 (A study on the flow characteristics of non-Newtonian fluid flows in dividing tubes)

  • 이행남;하옥남;전운학
    • 한국해양공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.118-127
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    • 1996
  • Flow patterns of fluid flow in dividing trbe were visualized, and the energy losses due to dividing were measured in laminar dividing flow of the viscoelastic fluid and its solution in tube junctions with dividing angles of $90^{\circ}$, $60^{\circ}$, $65^{\circ}$ and $15^{\circ}$. Two separation zones were observed. swelling of the streamline to the main tube or to lateral tube was observed. The sizes of the separation zones depend on the Reynolds number, the dividing angle and the dividing flow rate. The energy loss coefficients decrease with increasing Reynolds number, but their decreasing rate decreases with increasing Reynolds number as the sizes of the separation zone increase. The effect of dividing angle on the energy loss coefficients and separation is greater for main tube than for the lateral tube.

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회전하는 원형 실린더 주위 층류유동장의 수치 시뮬레이션 (Numerical Simulation on Laminar Flow past a Rotating Circular Cylinder)

  • 박종천;문진국;윤현식;이병혁;전호환;서성부
    • 한국해양공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.1-10
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    • 2005
  • The effect of rotation on the unsteady laminar flaw past a circular cylinder is numerically investigated in the present study. The numerical solutions for the 2D Navier-Stokes equation obtained, using two different numerical methods. One is an accurate spectral method and the other is a finite volume method(FVM). First, the flaw around a stationary circular cylinder is investigated to understand the basic phenomenon of flaw separation and bluff body wake. Next, the flow characteristics of the laminar flow, past a rotating circular cylinder, are investigated, using a FVM developed in this study. By the effect of rotation, it is seen that values of lift increase, while the values of mean drag decrease. Further, the criteria of angular velocity, at which the Karman vorteces disappear, is also determined.

층류경계층 내 반구 전방의 국부적인 흡입에 의한 표면 박리 제어 (A Study on Separation Control by Local Suction in Front of a Hemisphere in Laminar Flow)

  • 강용덕;안남현
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.92-100
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    • 2018
  • 난류경계층이 유지되기 위한 에너지 공급은 경계층 내 구조물인 와류들의 상호작용으로 끊임없이 이루어진다. 이러한 난류 유동은 수송분야의 마찰저항 및 해양구조물의 침식 및 진동을 유발하기 때문에 유동 제어를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 제어의 극대화를 위해서는 난류 에너지 전달이 어떻게 이루어지는지에 대한 메카니즘 규명이 필수적이고, 이를 위해서는 층류경계층 내 유동현상으로 파악하는 것이 명확하고 용이하다는 장점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 층류경계층 내 평판에 반구를 설치하여 역압력구배을 발생시킴으로써 교란된 유동현상의 상호작용을 분석하였다. 즉, 반구를 둘러싼 목걸이 와류와 반구 표면의 유동 박리에 의한 후류영역에서 머리핀 와류가 생성되어 상호 유기적으로 영향을 주고받는다. 이 과정에서 목걸이 와류는 후류영역으로 높은 운동량의 유체를 유입시켜 머리핀 와류의 발생 주파수를 증가시킨다. 반구 전방에 구멍을 뚫어 국부적인 흡입제어로 목걸이 와류의 와도를 감소시킴으로써 그 영향이 완화되는 과정을 유동 가시화 및 열선유속계로 측정하여 정성 및 정량적으로 분석하였다.

Effect of the curved vane on the hydraulic response of the bridge pier

  • Qasim, Rafi M.;Jabbar, Tahseen A.;Faisa, Safaa H.
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제12권3호
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    • pp.335-358
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    • 2022
  • Hydrodynamic field alteration around a cylindrical pier using a curved vane is numerically investigated. The curved vane with various angles ranged from 10 to 220 degree is placed at the upstream of the cylindrical pier. Laminar flow is adopted in order to perform the steady-state analysis. It is found that the flow separation leads to the formation of four bubbles depending on the value of the curved vane angle. Two bubbles are located in the region between the rear of the curved vane and the leading surface of the cylindrical pier, while the remaining two bubbles are located at the wake zone behind the cylindrical pier. Numerical analysis is performed to reveal the hydrodynamic field and influence of curved vane on the formation and evolution of the bubbles. It is found that the center and size of the bubble depend mainly on the value of the curved vane angle. It is observed that the flow velocity vector shows clearly the alteration in the flow velocity direction especially at the leading surface and rear surface of the curved vane owing to the occurrence of flow separation and flow dissipation along the circumference of the vane.

NACA 0012 에어포일의 경계층 거동에 관한 연구 (A Study on Boundary Layer Behavior of an NACA 0012 Airfoil)

  • 양재훈;장조원
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권10호
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    • pp.16-23
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    • 2006
  • 저 레이놀즈수에서 NACA 0012 에어포일의 경계층 거동에 관한 연구가 터빈 블레이드와 초소형 비행체에서 적용될 수 있는 경계층을 파악하기 위하여 수행되었다. 레이놀즈수 Re=$2.3{\times}10^4$, $3.3{\times}10^4$, $4.8{\times}10^4$과 정적 받음각 ${\alpha}$=$0^{\circ}$, $3^{\circ}$, $6^{\circ}$에서 경계층을 측정하기 위해 열선 풍속계가 사용되었다. 연구결과는 정적 받음각 =$0^{\circ}$에서는 층류 경계층이 에어포일 표면에 부착되며, 정적 받음각 $3^{\circ}$에서는 경계층 층류 분리가 발생된 것을 보여준다. 더욱이 본 연구에서 경계층 재부착 현상은 정적 받음각 $6^{\circ}$에서 레이놀즈수 $3.3{\times}10^4$$4.8{\times}10^4$에서 발생된다.

PIV 기법을 이용한 Streamwise Corner 층류 경계층 측정 연구 (Measurement of the Laminar Boundary Layer in a Streamwise Corner by using PIV Technique)

  • 박동훈;박승오;권기정;심호준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권12호
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    • pp.1165-1172
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    • 2009
  • 두 개의 평판이 직각으로 만나는 corner에서 형성되는 층류 경계층을 입자영상유속계 기법을 이용하여 측정하였다. 자유류 유속은 2.96 ~ 3.0 m/s, 층류 경계층이 형성 될 수 있도록 모델에 대한 유동의 입사각을 1.2도로 하여 작은 순 압력구배를 제공하였다. 모델의 앞전은 둥근 형상으로 처리하였으며 모델의 길이는 약 1000mm이다. 측정 결과는 이등분면에서 corner 경계층의 전형적인 특징인 변곡점을 가지는 박리형 속도 분포를 보여주었다. 이등분면에서 멀어져 감에 따라 속도 분포는 평판의 Blasius 분포로 변해가고, 이등분면 경계층 두께의 약 절반만큼 평판을 따라 멀어지면 변화가 완료된다. 앞전에서부터 하류로 감에 따라 이등분면에서의 경계층 성장 및 속도 분포의 유사 상사성을 측정 결과로부터 확인하였다.

회전하는 원형 주상체 주위의 층류 유동장의 수치 시뮬레이션 (Numerical Simulation on Laminar Flow past a Rotating Circular Cylinder)

  • 문진국;박종천;윤현식;전호환
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.222-228
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    • 2004
  • The effects of rotation on the unsteady laminar flow past a circular cylinder is numerically investigated in the present study. We obtained the numerical solutions for unsteady two-dimensional governing equation for the flow using two different numerical schemes. One is an accurate spectral method and another is finite volume method. Above all, the flow around a stationary circular cylinder is investigated to understand the basic phenomenon of flow separation, bluff body wake. Also, the validation of our own codes, expecially based on FVM, is carried out by the comparison of results obtained from our simulations using two different schemes and previous numerical and experimental studies. By the effect of rotation, the mean lift increases and drag deceases, which well represent the previous study.

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