• 제목/요약/키워드: Shape Oscillation Mode

검색결과 19건 처리시간 0.024초

음향 가진을 이용한 매달려 있는 액적의 형상 진동 모드에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Shape Oscillation Mode of a Pendant Droplet by an Acoustic Wave)

  • 강병하;문종훈;김호영
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제30권6호
    • /
    • pp.523-530
    • /
    • 2006
  • One of the fascinating prospects is the possibility of new hydrodynamics technology on micro-scale system since oscillations of micro-droplets are of practical and scientific importance. It has been widely conceived that the lowest oscillation mode of a pendant droplet is the longitudinal vibration, i.e. periodic elongation and contraction along the longitudinal direction. Nonlinear and forced oscillations of supported viscous droplet were focused in the present study. The droplet has a free contact line with solid plate and inviscid fluid. Natural frequencies of a pendant droplet have been investigated experimentally by imposing the acoustic wave while the frequency is being increased at a fixed amplitude. It is found that a pendant droplet shows the resonant behaviors at each mode similar to the theoretical analysis. The rotation of the droplet about the longitudinal axis is the oscillation mode of the lowest resonance frequency. This rotational mode can be invoked by periodic acoustic forcing and is analogous to the pendulum rotation. It is also found that the natural frequency of a pendant droplet is independent of the drop density and surface tension but inversely proportional to the square root of the droplet size.

모형 가스터빈 연소기에서의 연소 불안정 모드 분석에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study of Instability Mode Analysis in a Model Gas Turbine Combustor)

  • 이장수;김민기;박성순;이종근;윤영빈
    • 한국연소학회지
    • /
    • 제15권1호
    • /
    • pp.12-21
    • /
    • 2010
  • The main objective of this study was investigation of combustion instability characteristics in a lean partially premixed gas turbine dump combustor. Dynamic pressure transducers were located on combustor and inlet section to observe combustion pressure oscillation and difference at each measurement places. Also flame shape and $CH^*$ chemiluminescence were measured using a high speed ICCD camera. The combustor length was varied in order to have different acoustic characteristics from 800 to 1090 mm. The first section of this paper shows the stability map in model gas turbine combustor. And the effects of combustor length, mixture velocity in the mixing section and equivalence ratio were studied by the pressure perturbation and heat release oscillation. Also, the instability frequency and mode analysis were studied in last two sections. We observed two dominant instability frequencies in this study. Lower frequencies were obtained at lower equivalence ratio region and it was associated with a fundamental longitudinal mode of combustor length. Higher frequencies were observed in higher equivalence ratio conditions. It was related to secondary longitudinal mode of combustor and mixing section. In this instability characteristics, pressure oscillation of mixing section part was larger than pressure oscillation of combustor. As a result, combustion instability was strongly affected by acoustic characteristics of combustor and mixing section geometry.

음파가 가해진 액적의 진동에 관한 동적 특성 (Hydrodynamic characteristics of a pendant dmp by acoustic wave)

  • 문종훈;김호영;강병하
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국가시화정보학회 2004년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.76-79
    • /
    • 2004
  • Dynamic oscillation motion of a pendant drop has been Investigated experimentally when acoustic wave is applied. This problem is of particular interest in the understanding of transport phenomena, accompanied by liquid drop. In this experiment, pendant drop was made to oscillate by inducing the acoustic wave and the subsequent drop motion was recorded by a high-speed camera. The results obtained indicate that liquid drop hanging on the flat surface has resonant frequencies on each shape oscillation modes. It is also found that exists the swing mode of oscillation on the pendant drop.

  • PDF

진동하는 평판 위의 액적의 형상 진동 및 제거 조건에 대한 연구 (Shape Oscillation and Detachment of Droplet on Vibrating Flat Surface)

  • 신영섭;임희창
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제38권4호
    • /
    • pp.337-346
    • /
    • 2014
  • 본 연구는 주기적 강제 진동이 가해지는 표면의 액적 모드 특성과 표면에 놓인 액적의 제거에 대한 조건을 실험적으로 이해하는 것을 목적으로 하고 있다. 액적의 거동을 명확하게 관찰하기 위해 아크릴 표면에 Teflon 코팅을 진행하여 접촉각을 높였고, 히스테리시스는 25도 이내로 진행하여 액적의 거동이 보다 쉽게 진행되도록 하였다. 본 실험은 먼지가 적은 청정실에서 실험이 진행되었다. 제작된 소수성 표면에 놓인 액적의 실제 공진 주파수를 예측하기 위해 이론 및 실험적 해석을 통해 두 접근방법의 타당성을 파악하였으며, 두 개의 초고속카메라를 액적의 상면과 측면에 설치하여 2가지 측면에서 액적의 다양한 형상 변형 특성- 모드 형상, 분리, 미소 액적의 발생, 그리고 좌우 비틀림의 특성을 관찰하였다. 이론 값 비교결과 실제 공진 주파수 값들의 차이가 약 18% 이하로 관찰되었으며, 이러한 차이는 접촉선 마찰, 비선형 벽 고착, 실험의 불확실성 등에 가장 큰 영향을 받는 것으로 판단된다. 사용된 스피커에 상대적으로 낮은 전압을 인가할 경우 액적의 접촉선은 고정된 상태에서 좌우 대칭적인 액적 형상진동이 나타났다. 반면, 높은 전압을 인가할 경우 액적의 접촉선은 비고정된 상태가 되면서 더 활발한 형상 진동이 나타났다. 가진 주파수가 모드 주파수와 일치할 경우에는 액적의 로브 크기가 주변부 주파수 일 때 보다 비교적으로 컸으며, 같은 전압을 인가 할 경우, 표면에 놓인 액적의 미소 액적 발생 및 완전한 제거는 2차 모드에서만 진행되는 것을 실험을 통해 규명하였다.

진동 평판 위 액적의 형상 진동 변화 및 모드 특성 (Shape Oscillation and Mode Characteristic of Droplet on Vibrating Flat Surface)

  • 신영섭;임희창
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제37권5호
    • /
    • pp.489-494
    • /
    • 2013
  • 본 연구는 주기적인 강제 진동이 가해지는 액적의 모드 특성을 실험적으로 이해하는 것을 목적으로 하고 있다. 액적의 공진 주파수 예측을 수행하여 이론 및 실험적 해석을 통해 두 접근방법의 타당성을 파악하였으며, 초고속카메라를 사용하여 액적의 다양한 변형 특성-모드 형상, 분리, 미소 액적의 발생, 그리고 비틀림의 특성을 관찰하였다. 이론 해석 및 실험결과와의 비교에 있어 공진 주파수 값의 차이가 약 15% 이하라는 것이 도출되었으며 이러한 차이의 발생 원인으로 접촉선 마찰, 비선형벽 고착, 실험의 불확실성 등에 큰 영향을 받는 것으로 판단된다. 접촉선이 고정되어있을 경우와 작은 진폭 조건 하에서 액적의 모양은 대칭형상을 가졌으며, 공진 주파수에서의 로브의 크기는 주변부 주파수에서의 로브 크기보다 더 크게 된다는 점을 확인하였다.

톱니파형 도파관의 발진모드와 전자계특성 (Oscillation Mode and Electromagnetic Characteristic shape Wave guide)

  • 김원섭
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전기전자재료학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.39-39
    • /
    • 2010
  • 낮은 에너지를 이용하여 상대론적 영역에서 동작하는 마이크로파 출력장치를 연구하였다 그에 따른 후진파 발진기는 대전력 마이크로파를 발생시키는 장치로서 연구하였으며 관내에 전자빔을 입사시킴으로서 발진이 일어나 출력을 발생 시킨다.

  • PDF

가열된 평판위에 매달려 있는 액적의 음향공진에 의한 열 및 물질 전달 촉진에 관한 연구 (Heat and Mass Transfer Enhancement of a pendant droplet on heated horizontal surface by acoustic resonance)

  • 문종훈;강병하
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한설비공학회 2005년도 동계학술발표대회 논문집
    • /
    • pp.335-340
    • /
    • 2005
  • Nonlinear and forced oscillations of supported viscous droplet were focused in the present study. The droplet has a free contact line with solid plate and inviscid fluid. Natural frequencies of a pendant droplet have been investigated experimentally by imposing the acoustic wave while the frequency is being increased at a fixed amplitude. The evaporation was observed at atmosphere pressure. The droplet was recorded throughout the entire evaporation process and transient variations of the volume was measured. The evaporation process of oscillating droplet with thermofoil has been also observed to investigate analyzing the resonance effect on the thermal characteristics of droplet. It is found that a pendant droplet shows the resonant behaviors at each mode similar to the theoretical analysis. During imposing the acoustic wave, the pendant droplet makes a rotating motion in its longitudinal axis which is a new shape oscillation mode. The evaporation rate of a pendant droplet at resonant frequency is significantly enhanced.

  • PDF

Identifying stiffness irregularity in buildings using fundamental lateral mode shape

  • Vijayanarayanan, A.R.;Goswami, Rupen;Murty, C.V.R.
    • Earthquakes and Structures
    • /
    • 제12권4호
    • /
    • pp.437-448
    • /
    • 2017
  • Soft or extreme soft storeys in multi-storied buildings cause localized damage (and even collapse) during strong earthquake shaking. The presence of such soft or extremely soft storey is identified through provisions of vertical stiffness irregularity in seismic design codes. Identification of the irregularity in a building requires estimation of lateral translational stiffness of each storey. Estimation of lateral translational stiffness can be an arduous task. A simple procedure is presented to estimate storey stiffness using only properties of fundamental lateral translational mode of oscillation (namely natural period and associated mode shape), which are readily available to designers at the end of analysis stage. In addition, simplified analytical expressions are provided towards identifying stiffness irregularity. Results of linear elastic time-history analyses indicate that the proposed procedure captures the irregularity in storey stiffness in both low- and mid-rise buildings.

모형 덤프 연소기에서 혼합기 유입구 길이 변화에 따른 연소불안정 특성에 대한 실험적 연구 (An Experimental Study on Combustion Instability Characteristics of Various Fuel-Air Mixing Section Geometry in a Model Dump Shape Combustor)

  • 김민기;윤지수;황정재;윤영빈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.187-199
    • /
    • 2011
  • 본 연구는 희박 예혼합 연소기에서 연소실과 연료-공기 혼합부의 공진모드의 관계가 연소불안정에 어떤 영향을 미치고 있는지에 대하여 실험적으로 확인한 연구이다. 다체널 동압측정을 통하여 각각 위치에서 동압의 모드와 각 센서들간의 phase를 분석하여 연소불안정의 원인을 규명할 수 있었다. 연소실의 길이와 혼합부의 길이를 음향학적 경계로 일치시켜 연소불안정 특성을 확인해 보았을 때 두가지 서로 다른 연소불안정 모드를 확인할 수 있었는데 저주파 연소불안정 특성은 화염의 열방출 섭동과 연소실의 공진모드에 기인하며, 고주파 영역대의 연소불안정 현상은 혼합부의 길이를 변경하였을 때 발생하는 또 다른 불안정 현상임을 실험적으로 확인할 수 있었다.

  • PDF

밸브 없는 양방향 피에조 마이크로펌프의 유동해석 (A Numerical Study on Flow Analysis of a Valveless Bidirectional Piezoelectric Micropump)

  • 이상혁;허인영;허남건
    • 한국유체기계학회 논문집
    • /
    • 제11권3호
    • /
    • pp.14-21
    • /
    • 2008
  • A numerical simulation on the flow field of a valveless bidirectional piezoelectric micropump has been performed. In this type of micropump, the oscillation of the piezoelectric diaphragm generates the blowing and suction flow through the oblique channel from the pumping chamber. The angle between the oblique and main channel causes the variation of flow distribution through upstream and downstream channels in suction and blowing modes. In the suction flow mode, the working fluid flows from both the upstream and downstream of the main channel to the pumping chamber through the oblique channel. However, in the blowing flow mode, the fluid pushed out of the pumping chamber flows more toward the downstream of the main channel due to the inertia of the fluid. In the present study, the effects of geometries such as the angle of oblique channel and the shape of main channel on the flow rate of the up/downstream were investigated. The flow rate obtained from the pump and the energy required to the pump were also analyzed for various displacements and frequencies of the oscillation of the diaphragm.