• 제목/요약/키워드: Submerged vortex

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집중특이점분포법을 이용한 선형자유표면문제의 해석 (Solution of the Liner Free Surface Problem by a Discrete Singularity Method)

  • 강창구;양승일;이창섭
    • 한국기계연구소 소보
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    • 제4권1호
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    • pp.29-42
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    • 1981
  • In this paper, it is demonstrated that, with the distribution of lowestorder concentrated (discrete) singularities of delta function nature, the solution to the linear free surface problem can be obtaianed with a remarkable degree of accuracy. The linearized bounday valve problem is formulated subject to boundary conditions for the determination of strengths of singularities; the simple sources above (not on) the free surface and the vortices on the body surface. Three sample calculations were performed; the flow about a submerged vortex of known strength, the flow past a submerged circular cylinder, and the flow around a hydrofoil section. The convergence of the numerical procedure is achieved with a relatively small number of elements, The final results are compared with those of the publi¬shed works, and are considered very satisfactory.

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집중특이점분포법(集中特異點分布法)을 이용(利用)한 선형자유표면문제(線型自由表面問題)의 해석(解析) (Solution of the Linear Free Surface Problem by a Discrete Singularity Method)

  • 강창구;양승일;이창섭
    • 대한조선학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.1-9
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    • 1981
  • In this paper, it is demonstrated that, with the distribution of lowest order concentrated(discrete) singularities of delta function nature, the solution to the linear free surface problem can be obtained with a remarkable degree of accuracy. The linear boundary value problem is formulated subject to boundary conditions for the determination of strengths of singularities; the simple sources above(not on) the free surface and the vortices on the body surface. Three sample calculation were performed` the flow about a submerged vortex of known strength, the flow past a submerged circular cylinder, and the flow around a hydrofoil section. The convergence of the numerical procedure is achieved with a relatively small number of elements. The final results are compared with those of the published works, and are considered very satisfactory.

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펌프장내 흡수정 설계 기준 (The Standard of Sump Design in Pump Station)

  • 노형운;오상현;이영호
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2005년도 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.589-592
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    • 2005
  • In general, the function of intake structure, whether it be a open channel, a fully wetted tunnel, a sump or a tank, is to supply an evenly distributed flow to a pump station. An even distribution of flow, characterized by strong local flow, can result in formation of surface or submerged vortices, and with certain low values of submergence, may introduce air into pump, causing a reduction of capacity and efficiency, an increase in vibration and additional noise. Unfortunately in order to design the sump station, the reasonable code or the standards weren't presented yet in Korea. Thus, some researchers had often referred the HI code, JSME code or CEN code to design the sump station. This study aims to prescribe the standard of sump design which were matched well the Korean pump station. Thus, the HI code and TSJ code would be interpreted fully to Korean language, the part of interpreted clauses of the western codes would be selected to compose the standard.

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Cross flow response of a cylindrical structure under local shear flow

  • Kim, Yoo-Chul;Rheem, Chang-Kyu
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제1권2호
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    • pp.101-107
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    • 2009
  • The VIV (Vortex-Induced Vibration) analysis of a flexible cylindrical structure under locally strong shear flow is presented. The model is made of Teflon and has 9.5m length, 0.0127m diameter, and 0.001m wall thickness. 11 2-dimensional accelerometers are installed along the model. The experiment has been conducted at the ocean engineering basin in the University of Tokyo in which uniform current can be generated. The model is installed at about 30 degree of slope and submerged by almost overall length. Local shear flow is made by superposing uniform current and accelerated flow generated by an impeller. The results of frequency and modal analysis are presented.

Wakes of two inline cylinders at a low Reynolds number

  • Zafar, Farhan;Alam, Md. Mahbub;Muhammad, Zaka;Islam, Md.
    • Wind and Structures
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    • 제29권1호
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    • pp.55-64
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    • 2019
  • The effect of vortex impingement on the fluid dynamics around a cylinder submerged in the wake of another of different diameters is numerically investigated at a Reynolds number Re = 200. While the diameter (D) of the downstream cylinder is fixed, impinging vortices are produced from the upstream cylinder diameter (d) varied as d/D = 0.24, 0.4, 0.6, 0.8 and 1.0, with a spacing ratio L=5.5d, where L is the distance between the center of the upstream cylinder to the front stagnation point of the downstream cylinder. Two-dimensional simulations are carried out using the finite volume method. Fluid forces acting on the two cylinders are correlated with impinging vortices, vortex shedding, and wake structure. Different facets of wake formation, wake structure, and flow separation and their connections to fluid forces are discussed.

PIV에 의한 펌프장 흡입수조의 자유표면에서 발생하는 와의 운동특성에 관한 연구 (A study on the Flow Characteristics of a Vortex originated in the Free Surface within a Sump in a Pump Station by PIV)

  • 최종웅;김범석;이현;김유택;이영호
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2002년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.95-101
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    • 2002
  • The head-capacity curves for pumps developed by the pump manufacturer are based on tests of a sin91e pump operating in a semi-infinite pool with no nearby walls or floors and no stray currents. Hence, flow into the pump suction is symmetrical with no vortices or swirling. Pump station designers rely on these curves to define the operating conditions for the pump selected. But various constraints such as size, cost, and limitations on storage time require walls, floors, and pump intakes to be close proximity to each other. From this background, the authors are carrying out a systematic study on the flow characteristics of intakes within a sump found within a sump of pump stations. Model pump intake basin is designed and PIV is adopted as a measuring tool to capture the instantaneous flow patterns. Special attention is paid to investigate the flow patterns near the free surface due to different clearances from back-wall to vertical intake pipe with bell mouse and without. Moreover, the locations and vorticities of the various types of vortices that were found in the examinations are discussed.

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변동수심역에 설치된 잠제 주변의 유속장과 와의 발생에 대한 수치모의 (Numerical Simulation of Velocity Fields and Vortex generation by a Submerged Breakwater installed Area that Depth of Water changes)

  • 김도삼;이광호
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 2002년도 한국해안해양공학발표논문집 Proceedings of Coastal and Ocean Engineering in Korea
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    • pp.42-48
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    • 2002
  • 잠제는 주로 입사하는 파를 천단에서 강제쇄파시키거나 마찰을 통한 에너지 감소로 파를 제어하므로 잠제의 천단수심과 천단의 길이는 잠제의 성능에 가장 중요한 요소라고 할 수 있다. 일반적으로 잠제의 천단수심이 깊은 경우 잠제에 의한 파랑제어를 충분히 기대할 수 없으므로 입사파의 제어를 위한 적정한 천단수심이 필요하게 되고 천단수심이 얕아짐에 따라 천단상에서 파의 대칭성이 무너지는 비선형성분이 탁월해진다. (중략)

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수리모형실험을 통한 펌프 흡입배관부 보텍스 현상 저감방안 (The plan of depreciation vortex developing a Pump suction Pipes through Sump model test)

  • 안인수;김성호;김경엽;노형운;이영호
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2004년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.193-198
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    • 2004
  • 펌프장 흡입수조에서 발생되는 보텍스의 구조를 Sump Model Test와 PIV 방법을 수행하여 보텍스 발생여부를 검증한 결과는 아래와 같다. 1) 현장조사의 결과 취수장 대부분의 흡수정 구조가 유체역학적으로 보텍스를 발생시키는 구조였음을 알 수 있었으며 흡수정의 형태를 흡입구와 수문이 일직선으로 되어 있는 토목구조를 가진 펌프장이 경유는 보텍스 발생이 비교적 적었음을 알 수 있었다. 이는 토목구조의 설계가 펌프과정에 따른 흡수정 내의 유동장을 고려하여 볼 때 매우중요하다는 것을 알 수 있다. 2) JSME S 004-1984를 토대로 1/8 모델내에서 모형수리실험을 수행한 결과 현장에서 발견된 결과와 같이 예측되었다. 또한, 모든 상사조건 일치에서 수위나 운전대수 및 호기조합에 따라 정도의 차이는 있으나 모든 경우에 보텍스가 심하게 발생하고 있음을 알 수 있었다. 3) PIV 실험에서 볼 수 있듯이 자유표면 보텍스는 $\sharp$1 호기와 $\sharp$3 호기에서 주로 발견되었는데 이는 $\sharp$3 호기 흡입구 바로 전방에 있는 취수구의 영향으로 강한 회전흐름이 수조 내에서 형성되기 때문으로 보여진다. 4) 보텍스의 발생은 펌프 소음발생 임펠러 수명 및 성능에 나쁜 영향을 주기 때문에 반드시 Anti Vortex Device를 설치하여 보텍스의 발생을 저감시켜야 한다.

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잠수공(潛水孔) 수로를 가진 유회수기 개발 (Development of Oil Skimmer with Submerged Orifice)

  • 고흥
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권5호
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    • pp.457-464
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    • 2010
  • 사고로 해양에 유입된 기름을 제거하는 대표적인 방법은 기계적 회수, 화학적인 처리, 수면소각, 미생물에 의한 분해 등이 있으나, 2차오염의 가능성을 방지할 수 있는 기계적인 회수법이 최상으로 생각된다. 기계적 유회수 형태는 벨트, 디스크, Weir, Vortex, 흡입, 드럼, 브러쉬 방식 등이 있다. 저자는 합목적적인 방법으로 회수능력을 개선할 수 있는 실험을 위한 잠수공 모델을 만들었다. 본 스키머의 원리는 외부 액체(물과 기름)를 스키머에 유입시키면, 비중 차에 의해 기름은 뜨고 물은 가라앉는 것이다. 본 스키머는 탱크 바닥의 잠수공으로 물은 빠져나가 스키머 내에 물은 최소로 남고 기름은 모아 회수하는 위어타입의 혁신적인 것이다. 유회수량과 유회수율을 결과로 보였다. 유회수율은 1차 집유탱크의 기름층이 두꺼워지면 증가한다.

수중익에 의한 비선형 조파현상의 수치해석 (Numerical Computations for Hydrofoil-Generated Nonlinear Waves)

  • 이홍기;배광준
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.29-40
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    • 1993
  • 본 연구는 정수면으로 부터 얕게 잠겨 항주하는 3차원 수중익에 의한 비선형 조파현상의 특성규명을 위한 기초연구로서 수중익이 예인수조안에서 일정속도로 항주할 때 자유표면에 발생하는 비선형 파형의 특성과 수중익에 작용하는 유체력을 계산하기 위한 수치해법의 개발을 목적으로 하였다. 수치해법으로는 변분원리에 기초한 유한요소법올 사용하였으며 수중익 근처에서는 비선형 자유표면조건을 엄밀하게 만족시켰고 수중익으로 부터 충분히 떨어진 영역에서는 종래의 선형화된 자유표면 경계조건을 만족시켰다. 수치해법의 계산효율을 높이기 위하여 비선형영역과 선형영역 사이에 인위적인 비선형-선형 완충영역을 도입하여 계산영역을 크게 줄였다. 수중익을 간단한 직사각형 보오텍스계로 표현하여 유속과 몰수길이, 보오텍스의 세기 및 분포의 변화에 따른 비선형 파형의 특성을 조사하였으며 특히 자유 보오텍스선이 비선형 파형에 미치는 영향을 파악하였다. 파동에 의하며 수중익에 유기되는 속도성분들의 크기 및 분포, 양력 및 유기항력에 대한 계산을 수행하여 자유표면의 비선형성에 의한 영향을 규명하였다.

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