• 제목/요약/키워드: Sub-Cavity

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압력진동을 저감하기 위한 sub-cavity를 가진 초음속 공동유동에 대한 실험 및 수치해석적 연구 (Experimental/Computational Study on the Supersonic Cavity Flow with a Sub-Cavity to Reduce the Pressure Oscillation)

  • 임채민;이영기;김희동
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.3009-3014
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    • 2007
  • The effectiveness of passive control techniques for alleviating the pressure oscillation generated in a supersonic cavity flow was investigated numerically and experimentally, respectively. The control device includes a sub-cavity installed near the leading edge of a rectangular cavity. Time-dependent supersonic cavity flow characteristics with turbulent features were examined by using the three-dimensional, mass-averaged Navier-Stokes computation based on a finite volume scheme and large eddy simulation. The results show that the pressure oscillation near the trailing edge dominates overall time-dependent cavity pressure variations. Such an oscillation can be attenuated more significantly in the presence of the sub-cavity compared with the cavity without sub-cavity, and a larger sub-cavity leads to better control performance.

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Sub-cavity를 이용한 초음속 cavity 유동의 피동제어에 대한 실험 및 수치해석적 연구 (Experimental/ Computational Study on the Passive Control of Supersonic Cavity Flow using a Sub-Cavity)

  • 임채민;이영기;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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    • pp.295-298
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    • 2007
  • 본 연구에서는 초음속 공동유동장에서 발생하는 압력변동을 저감하기 위한 피동제어방법의 유용성을 실험 및 수치해석적으로 조사하였다. 피동제어방법으로 사각 공동내 상류 벽면에 sub-cavity를 설치하였다. 공동내 하류벽면에 센서를 설치하여 압력변동 값을 실험적으로 측정하였으며, 측정된 압력변동값을 FFT변환하여 주파수 분석을 하였다. 수치계적으로는 공동내 압력변동 특성을 살펴보기 위해 3차원 비정상 Navier-Stokes 방정식에 유한체적법을 적용하여 유동장을 모사하였으며, 유동의 난류상태량들은 LES 방법을 사용하여 계산하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 공동유동에서 진동 특성은 공동 하류벽면에서 발생하는 압력진동에 의존한다. 특히 leading tip 두께와 sub-cavity 크기가 진동 저감효과에 주요 인자이다.

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Sub-cavity를 이용한 초음속 공동유동의 압력진동 제어 (Control of the Pressure Oscillation in a Supersonic Cavity Flow Using a Sub-cavity)

  • 이영기;정성재;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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    • pp.310-313
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    • 2006
  • 본 연구에서는 sub-cavity를 적용한 경우 얻어지는 압력진동의 제어효과를 수치계산 방법을 사용하여 조사하였으며, 삼각돌기와 블로잉제트를 사용하여 얻어진 결과들과 비교하여 그 효율성을 검토하였다. 사각형의 공동을 지나는 유동장은 3차원 비정상 압축성 Wavier-Stokes 방정식에 완전 내제적 유한체적법 및 다단계 Runge-Kutta 방법을 적용하여 수치모사하였으며, 공동유동의 난류상태량들을 적절히 예측하기 위하여 large eddy simulation(LES)을 수행하였다. 본 연구의 결과로부터, 공동후단 부근에서 발생하는 압력진동이 전체 공동유동의 비정상 거동을 지배하며, sub-cavity를 사용하여 압력진동의 폭을 감소시킬 수 있음을 알았다.

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피동제어법을 이용한 초음속 공동유동의 진동 제어 (Control of Supersonic Cavity Flow Oscillation Using Passive Means)

  • 이영기;;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.363-366
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    • 2006
  • 본 연구에서는 초음속 공동유동장에서 발생하는 압력 진동을 완화시키기 위하여 사용된 두 가지 피동제어방법들의 유효성을 수치해석적으로 조사하였다. 사용된 제어 장치들은 삼각돌기와 sub-cavity로, 전단층의 발달 특성을 조절하기 위하여 공동 전단 부근에 설치된다. 공동유동의 압력변동 특성을 조사하기 위하여 3차원 비정상 Navier-Stokes 방정식에 유한체적법을 적용하여 유동장을 모사하였으며, 유동의 난류상태량들은 LES 방법을 사용하여 계산하였다. 그 결과, 공동유동의 진동 특성은 공동의 후단 벽면에서 발생하는 압력 진동에 의해 지배되며, 제시된 방법들의 효과는 공동의 후단에서 가장 크게 나타났다. 특히, sub-cavity는 삼각돌기나 블로잉이 있는 경우에 비하여 압력 진동 저감효과가 상대적으로 크며, sub-cavity가 큰 경우 압력 진동의 저감효과가 더욱 뚜렷하게 나타났다.

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보조공동을 이용한 초음속 공동내부의 압력진동 저감에 관한 연구 (A Study on the Reduction of Supersonic Cavity Pressure Oscillations Using a Sub-Cavity System)

  • 신춘식;정준창;;김희동
    • 한국추진공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.41-47
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    • 2009
  • 2차원 초음속 공동유동에서 발생하는 압력진동을 제어하기 위한 목적으로, 본 연구에서는 수치해석적 연구를 수행하였다. 본 계산에서는 압력진동을 제어하기 위하여 보조공동의 형상을 변화시켰으며, 유동의 마하수를 1.50, 1.83 그리고 2.50로 변화시켰다. 그 결과, 보조공동은 압력진동을 상당히 감소시켰으며, 압력진동의 제어효과는 유동의 마하수와 보조공동의 상세형상에 크게 의존함을 알았다.

보조공동계를 이용한 공동 유기 압력진동의 피동제어 (A Passive Control of Cavity-Induced Pressure Oscillations Using Sub-Cavity System)

  • 강민성;권준경;이종성;김희동
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.452-455
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    • 2008
  • A new passive control technique of cavity-induced pressure oscillations has been investigated numerically for a supersonic two-dimensional flow over open rectangular cavities at Mach number 1.83 just upstream of a cavity, in which a sub-cavity system is installed on the backward-facing step of the main cavity. A third-order TVD (Total Variation Diminishing) finite difference scheme with MUSCL is used to discretize the spatial derivatives in the unsteady compressible Navier-Stokes equations. The results obtained show that the present sub-cavity system is very effective in reducing cavity-induced pressure oscillations. The results also showed that the resultant amount of attenuation of cavity-induced pressure oscillations was dependent on the length and thickness of the flat plate, and also on the depth of the sub-cavity used as an oscillation suppressor.

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완전히 탈수되고 부분적으로 칼슘 이온으로 교환된 제올라이트 A의 셀레늄 수착 화합물의 구조 연구 (Structural Study of Selenium Sorption Complex of Fully Dehydrated, Partially Ca2+-exchanged Zeolite A)

  • 김후식;박종삼;임우택
    • 광물과 암석
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    • 제33권3호
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    • pp.251-258
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    • 2020
  • Ca2+ 이온으로 부분적으로 치환된 제올라이트 A (|Ca4Na4|[Si12Al12O48]-LTA) 단결정과 Se을 가는 모세관에 넣은 후 523 K 에서 5일동안 반응을 시켜 Se이 흡착된 제올라이트 A 단결정을 합성 하였다. 이 결정의 구조는 294 K 에서 단결정 X-선 회절 기술을 이용하여 $Pm{\bar{3}}m$ (a = 12.2787(13) Å) 입방 공간군에 속함을 확인 하였고, Fo> 4s(Fo)를 사용하여 최종 오차 인자를 R1/wR2= 0.0960/0.3483로 정밀화 하였다. 이 구조에서는 4개의 Na+와 4개의 Ca2+ 이온이 모든 6-ring 자리에 채워져 있었으며, 이들 이온들은 모두 6-ring 맞은편의 3-fold 축 상의 결정학적 위치에서 발견되었다. Se 원자들은 뚜렷하게 서로 다른 3개의 결정학적 위치에서 발견되었다. 단위 세포당 2개의 Se(1) 원자는 sodalite cavity 내 6-ring 맞은편 (Se(1)-Na(1) = 2.53(5)Å), 1개의 Se(2) 원자는 4-ring 맞은편 (Se(2)-O(1) = 2.76(10) Å), 그리고 1개의 Se(3) 원자는 large cavity 내 6-ring 맞은편 (Se(3)-Na(1) = 2.48(5) Å)에 각각 위치하고 있었다. 2가지 형태의 Se2 분자 (Se(1)-Se(1) = 2.37(7) or 2.90(8) Å and Se(2)-Se(3) = 2.91(5)) Å)가 sodalite cavity와 large cavity 내에서 발견되었으며, Se4와 Se8과 같은 형태의 클러스터가 large cavity 내에 존재할 수 있었다. 이들 클러스터내 Se 원자들 사이의 거리는 기체상태의 Se2 분자내 Se 원자 사이의 거리보다 더 길게 나타났다.

A similarity solution for undrained expansion of a cylindrical cavity in K0-consolidated anisotropic soils

  • Wang, You;Lin, Lin;Li, Jingpei
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제25권4호
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    • pp.303-315
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    • 2021
  • A rigorous and generic similarity solution is developed for assessment of the undrained expansion responses of a cylindrical cavity expansion in K0-consolidated anisotropic soils. A K0-consolidated anisotropic modified Cam-clay (K0-AMCC) model that can represent the initial stress anisotropy and the effects of stress-induced anisotropy is used to model the soil behaviors during cavity expansion. All the seven basic unknowns, the three stress components, the pore water pressure, the particle velocity, the specific volume and the hardening parameter, are reduced to the functions of a dimensionless radial coordinate and are taken as coupled variables to formulate the problem. The governing equations are formulated by making use of the equilibrium equation, the constitutive equation, the consistency condition, the continuity condition and the undrained condition, which are then solved as an initial value problem. The proposed rigorous similarity solution is compared with some well-documented rigorous solutions to validate the solution and to highlight the special expansion responses in anisotropic soils. The results reveal that the present solution can yield more predictions for cavity expansion problems in soils with initial anisotropic stresses.

초음속 공동내부의 압력진동 제어에 미치는 기류 마하수의 영향 (Effects of Mach Number on the Control of Supersonic Cavity Pressure Oscillations)

  • 신춘식;;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.119-122
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    • 2009
  • 본 연구에서는 2차원 초음속 공동유동에서 발생하는 압력진동을 제어하기 위하여 수치해석적 연구를 수행하였다. 본 계산에서는 압력진동을 제어하기 위하여 보조공동의 형상을 변화시켰으며, 유동의 마하 수를 1.50, 1.83 그리고 2.50로 변화시켰다. 그 결과, 보조공동은 압력진동을 상당히 감소시켰으며, 압력진동의 제어효과는 유동의 마하수와 보조공동의 상세형상에 크게 의존함을 알았다.

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부공동에 손실 유전체를 충진한 함체 케이스의 공진 특성 (Resonance Characteristics of a Metallic Enclosure Having Sub-Cavity with Lossy Dielectric Materials)

  • 임성민;정성우;김기채
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.936-942
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    • 2009
  • 본 논문에서는 함체 케이스의 내부에 손실 유전체를 충진한 부공동을 설치하고 함체 케이스 내부로 공급된 전력과 반사 계수를 계산하여 함체의 공진 특성을 검토하고 있다. 이론 해석으로는 내부 전자파원의 전류 분포 및 부공동 개구면에서의 전계 분포에 관한 연립 적분방정식을 유도하고 Galerkin의 모멘트법으로 해석하였다. 이론 해석 결과, carbon을 함유한 발포 폴리스티렌을 손실 유전체로 사용하여 부공동의 크기와 carbon 함유량을 조절함으로써 함체 케이스의 공진 특성을 제어하여 함체 내부의 전자파 방사 크기를 저감시킬 수 있음을 보이고 있으며, 공급 전력의 실험치와도 비교하여 이론 해석의 타당성을 확인하고 있다.