• 제목/요약/키워드: S-Duct

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경계층 흡입이 S-Duct의 유동 왜곡에 미치는 영향성 연구 (Effect on Flow Distortion of S-Duct by Boundary Layer Suction)

  • 백승용;이지형;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.17-25
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    • 2019
  • 항공기의 Intake는 공간적 제약 또는 생존성 확보의 이유로 S형태의 곡률을 갖는 덕트를 가진다. 그러나 덕트의 곡률은 2차유동과 유동박리의 발생을 야기하며 불균일한 압력분포 생성의 원인이 된다. 본 연구에서는 RAE M 2129 S-Duct의 형상에 보조 Duct를 적용하여 경계층 흡입을 수행하였다. 경계층 흡입의 위치와 각도를 설계변수로 설정하였으며, 흡입면에서 동일 유량을 흡입하는 조건을 부여하였다. S-Duct의 전산해석 타당성을 검증하기 위하여 Port Side와 Starboard Side의 무차원 압력 분포를 ARA 실험값, 전산해석 값과 각각 비교하여 확인하였다. 본 연구에서는 유동 왜곡을 판단하는 공기역학적 성능인자로 유동 왜곡 계수를 사용 하였으며, 경계층 흡입에 의한 유동박리, 와류, 유량 분포 및 압력 분포를 비교 분석 하였다. 그 결과 경계층 흡입 적용 이전과 비교하여 최대 26.14%의 유동 왜곡 계수 저감 효과를 확인하였다.

압축기용 S형 덕트 유동에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Studies on the S-Shaped Duct Flow for Compressors)

  • 최창호;노준구;김진한
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.40-46
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    • 2004
  • This paper is concerned with the numerical analyses of an S-shaped duct for the inter-channel between compressor spools. For the compactness and lightweight of an engine, the length of the S-shaped duct is desired to be minimized. Shortening the S-shaped duct, however, flow separation is likely to occur. Numerical investigation using a three-dimensional Navier-Stokes flow solver was performed to determine the availability of the minimization of an S-shaped duct. Computations were performed introducing the experimental data as the inlet flow condition of the OGV in determining the minimum length of the S-shaped duct. Also, the leaning effect of the OGV which assists the flow to turn radially inward was studied adopting mixing-plane method to consider the rotor/OGV interaction.

압축기용 S형 덕트에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Studies on the S-Shaped Duct for Compressors)

  • 최창호;노준구;김진한
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2003년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.621-626
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    • 2003
  • This paper is concerned with the numerical analyses of an S-shaped duct for the inter-channel between compressor spools. For the compactness and lightweight of an engine, the length of the S-shaped duct is desired to be minimized. Shortening the S-shaped duct however, flow separation is likely to occur. Numerical investigation using a three-dimensional Navier-Stokes flow solver has been performed to determine the availability of the minimization of an S-shaped duct. Computations are performed introducing the experimental data as the inlet flow condition of the OGV in determining the minimum length of the S-shaped duct. Also, the leaning effect of the OGV which assists the flow to turn radially inward are studied adopting mixing-plane method to consider the rotor/OGV interaction.

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S자형 환형덕트가 원심압축기 성능에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Influence of S Shaped Annular Duct on the Centrifugal Compressor Performance)

  • 정주현;전승배;김승우
    • 한국추진공학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.64-73
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    • 1998
  • 항공기용 엔진에는 압축기단들 사이에 스트럿을 포함하는 S자형 환형덕트가 존재하기도 한다. 이러한 엔진에서 S자형 덕트를 통과하는 유동은 볼록면과 오목면을 따라 가면서 가속과 감속이 이루어지고, 벽면에서의 경계층 성장으로 인해 유로폐쇄량이 증가한다. 이처럼 S자형 덕트의 영향으로 후방에 존재하는 압축기는 불균일한 축방향 속도분포에 따른 영향을 받게 된다. 따라서, 후방 압축기는 전방에 위치한 S자형 덕트의 영향을 충분히 고려하여 설계하여야 한다. S자형 덕트가 미치는 영향을 고려하여 설계된 원심압축기의 성능을 검증하고, S자형 덕트가 원심압축기 성능에 미치는 영향을 파악해보기 위해 압축기 입구에 S자형 환형덕트를 장착한 경우와 원통형 덕트를 장착한 경우에 대해 각각 성능시험을 수행하였다. 시험결과를 통해 입구에 S자형 덕트가 있는 경우에는 없는 경우보다 압축비 및 효율 등 압축기 성능이 저하되고, 쵸킹유량이 감소함을 알 수 있었다. 이러한 성능저하의 원인을 분석하기 위해 S자형 덕트를 포함하는 임펠러의 유동해석을 수행하였으며, 그 결과 성능저하의 원인은, S자형 덕트와 임펠러의 상호작용으로 설계시 예측했던 것보다 인듀서팁에서 상대마하수가 증가하였고, 영각이 감소하였기 때문임을 확인할 수 있었다.

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Bent Duct 내부 유동의 손실 측정 (Investigation of Pressure Loss in Bent Duct)

  • 노우진;임주현;송성진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.295-298
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    • 2009
  • Bent duct 는 손실을 가중시키고, 효율을 저하시킨다. 지금까지 bent duct에 대한 많은 연구가 진행되었지만, 입구와 출구가 같은 형상에 대해서 연구가 되어왔다. 이번 연구에서는 입구는 환형이지만, 출구는 원형을 가진 bent duct에 대해서 진행되었다. 입구 속도 54 m/s, 레이놀즈수 238,000에서 수행된 이번 연구에서는 bent duct 바깥에 태핑홀을 배치하여 정압분포를 확인하고, 입구와 출구에서 5공 프로브로 유동을 측정하여 스트림 방향 속도 프로파일과 전압 손실 계수를 얻었다. 본 연구에서는 전압 손실 계수, 0.243를 얻었다.

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S-Duct 입구 형상에 따른 유동 특성에 관한 연구 (A Study on Flow Characteristics of the Inlet Shape for the S-Duct)

  • 이지형;최현민;류민형;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.109-117
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    • 2015
  • 덕트는 항공기의 내부엔진에 외부 공기를 흡입하기 위한 장치이다. 엔진 입구면의 레이더 반사량을 줄여 피탐지성을 감소시키기 위하여 S형태의 덕트를 가지게 되었다. S-Duct는 중심선의 곡률, 입구형상 등의 형상변수에 따라 엔진의 성능에 영향을 미친다. 본 연구에서는 RAE M 2129 S-Duct의 입구형상에 대하여 가로세로비의 변경에 따른 덕트 내부 유동에 대한 유동 특성을 알아보기 위해 전산해석을 수행하였다. S-Duct의 성능 평가 기준으로는 유동 왜곡계수를 사용하였다. 공력해석을 위해 상용해석 소프트웨어를 사용하였으며, 벽면에서의 역압력 구배의 영향으로 발생하는 유동박리와 2차 유동을 예측하기 위하여 $k-{\omega}SST$ 난류모델을 사용하였다. S-Duct의 Port side와 Starboard side 각각의 압력분포 값에 대하여 ARA의 실험값과 비교하여 본 연구에서 사용된 전산해석 기법의 타당성을 검증하였다. 해석 결과 모든 형상에 대하여 유동박리와 2차 유동이 발생하는 것을 확인하였다. 반원형 형태의 입구형상을 가지는 S-Duct가 뛰어난 성능을 보임을 확인하였다.

Flow Control Analysis of S-duct Diffuser Inlet

  • Lian, Xiaochun;Zhang, Lifen;Wu, Dingyi
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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    • pp.157-159
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    • 2008
  • An numerical investigation of the flow characteristics inside a diffusing S-duct inlet with and without vortex generators(VGs) was conducted. The primary discussion herein focuses on development of secondary flow in the S-duct with and without VGs, pressure recovery and distortion at the exit are also discussed. Full three-dimensional Navier-Stokes equations are solved using finite volume method and $k-\varepsilon$ turbulence model is employed. In order to validate the credibility of the numerical methods, predicted results of surface pressure are compared with flight test for the S-duct inlet without VGs, and it shows fairly good agreement. The result shows that VGs alter the flow characteristics in the S-duct and are effective in reducing distortion and ineffective in improving pressure recovery.

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총담관낭의 임상적 고찰 (Clinical Study of Choledochal Cyst)

  • 임시연;정풍만
    • Advances in pediatric surgery
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    • 제9권2호
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    • pp.81-88
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    • 2003
  • Congenital dilatation of the common bile duct (choledochal cyst) is an uncommon disease. Although the etiology is unknown yet, various theories such as distal obstruction of the common bile duct, congenital weakness of the duct and anomalous union of the pancreaticobiliary duct have been offered to explain the occurrence of choledochal cyst. Thirty - six cases of choledochal cyst over 22 years were analyzed clinically and classified according to Todani's classification and Kimura's anomalous union of pancreaticobiliary duct type. Todani type 1 consisted with 22 cases which were subdivided into 19 cases of type Ia, 1 case of type Ib and 2 of type Ic. Type IVa consisted with 14 cases including one case of Caroli's disease. There were 25 type BP cases and 10 type PB cases and 1 normal pancreatobiliary junction. Serum alkaline phosphatase was increased significantly in almost all cases. Seven patients (19.4%) had associated congenital anomalies such as double gallbladder, left - sided gallbladder, common bile duct web, biliary atresia, accessory hepatic duct, heterotopic pancreas, cleft lip and 2 cases of intestinal malrotation. All patients underwent cyst excision and Roux - en - Y hepaticojejunostomy and cholecystectomy. There was one death due to methicillin resistant Staphylococcus aureus sepsis.

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평판에 충돌하는 펄스파에 미치는 관출구 부분폐쇄의 영향 (The Effect of Partial Closure of the Duct Exit on the Impulsive Wave Impinging upon a Flat Plate)

  • 신현동;이영기;김희동;뢰호구준명
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1595-1600
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    • 2004
  • When a shock wave arrives at a duct, an impulsive wave is discharged from the duct exit and causes serious noise and vibration problems. In the current study, the characteristics of the impulsive wave discharged from a partial closed duct exit is numerically investigated using a CFD method. The Yee-Roe- Davis's total variation diminishing(TVD) scheme is used to solve the axisymmetric, unsteady, compressible Euler equations. With several partial closed duct exits, the Mach number of the incident shock wave $M_s$ and the distance L/D between the duct exit and a flat plate are varied in the range of $M_s$ = 1.01 ${\sim}$ 1.50 and L/D = 1.0 ${\sim}$ 4.0, respectively. The results obtained show that the magnitude of the impulsive wave impinging upon the flat plate strongly depends upon $M_s$, L/D and the partial closure of duct exit. The impulsive wave on the flat plate can be considerably alleviated by the partial closure of duct exit and, thus, the present method can be a passive control for the impulsive wave.

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Numerical Study of Three-Dimensional Compressible Flow Structure Within an S-Duct for Aircraft Engine Inlet

  • Cho, Soo-Yong;Park, Byung-Kyu
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제1권1호
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    • pp.36-47
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    • 2000
  • Three-dimensional compressible turbulent flow fields within the passage of a diffusing S-duct have been simulated by solving the Navier-Stokes equations with SIMPLE scheme. The average inlet Mach number is 0.6 and the Reynolds number based on the inlet diameter is $1.76{\times}10^6$ The extended $k-{\varepsilon}$ turbulence model is applied to modeling the Reynolds stresses. Computed results of the flow in a circular diffusing S-duct provide an understanding of the flow structure within a typical engine inlet system. These are compared with experimental wall static-pressure, total-pressure fields, and secondary velocity profiles. Additionally, boundary layer thickness, skin friction values, and streamlines in the symmetric plane are presented. The computed results depict the interaction between the low energy flow by the flow separation and the high energy flow by the reversed duct curvature. The computed results obtained using the extended $k-{\varepsilon}$ turbulence model.

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