• 한국전산유체공학회지
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• 제17권4호
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• pp.93-102
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• 2012

Once the condensation of water vapor in moist air around a thin airfoil occurs, liquid droplets nucleate. The condensation process releases heat to the surrounding gaseous components of moist air and significantly affects their thermodynamic and flow properties. As a results, variations in the aerodynamic performance of airfoils can be found. In the present work, the effects of upstream Mach number and thickness ratio of airfoil on the transonic flow of moist air around a thin airfoil are investigated by numerical analysis. The results shows that a significant condensation occurs as the upstream Mach number is increased at the fixed thickness ratio of airfoil($\epsilon$=0.12) and as the thickness ratio of airfoil is increased at the fixed upstream Mach number($M_{\infty}$=0.80). The condensate mass fraction is also increased and dispersed widely around an airfoil as the upstream Mach number and thickness ratio of airfoil are increased. The position of shock wave for moist air flow move toward the leading edge of airfoil when it is compared with the position of shock wave for dry air.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.161-164
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• 2002

In the present study, a passive control method, using the porous wall and cavity system, is applied to the shock wave/boundary layer interactions in transonic moist air flow. The two-dimensional, unsteady, compressible Navier-Stokes equations, which are fully coupled with a droplet growth equation, are solved by the third-order MUSCL type TVD finite difference scheme. Baldwind-Lomax turbulence model is employed to close the governing equations. In order to investigate the effectiveness of the present control method, the total pressure losses of the flow and the time-dependent behaviour of shock motions are analyzed in detail. The computed results show that the present passive control method considerably reduces the total pressure losses due to the shock/boundary layer interaction in transonic moist air flow and suppresses the unsteady shock wave motions over the airfoil, as well. It is also found that the location of the porous ventilation significantly influences the control effectiveness.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권8호
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• pp.21-29
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• 2002

본 연구는 다공벽과 공동을 사용한 피동제어법을 천음속 습공기 유동에서 발생하는 충격파와 경계층 간섭에 적응하였다. 지배방정식은 액적성장 방정식과 완전히 결합된 2차원, 비정상, 압축성 Navier-Stokes 방정식이며, 3차 오더 MUSCL 타입의 TVD 기법을 사용하였다. 또 난류모델로는 Baldwin-Lomax 모델을 적용하였다. 본 연구에서 적용한 제어법의 유용성을 조사하기 위해 유동의 전압손실과 충격파 변위의 시간의존성 거동을 해석하였다. 수치계산 결과로부터 본 연구의 피동제어기법을 통해 천음속 습공기 유동에서 발생하는 충격파/경계층 간섭으로 인한 전압손실이 상당히 감소하였고, 익에서 충격파 운동을 억제하는 것으로 나타났다. 또 다공영역의 위치가 본 연구의 제어법의 효과에 상당한 영향을 준다는 것이 발견하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권5호
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• pp.666-674
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• 2002

A rapid expansion of the moist air or stream through transonic nozzle often leads to not-equilibrium condensation shock, causing a considerable amount of energy loss to the entire flow field. Depending on amount of heat released, condensation shock wave occurs in the nozzle and interacts with the boundary layer flow. In the current study, a passive control technique using a porous wall with a plenum cavity underneath is applied for purpose of alleviation the condensation shock wave in a transonic nozzle. A droplet growth equation is incorporated into two-dimensional wavier-Stokes equation systems. Computations are carried out using a third-order MUSCL type TVD finite-difference scheme with a second-order fractional time step. An experiment using an indraft transonic wind tunnel is made to validate the present computational results. The results obtained show that the magnitude of condensation shock wave is reduced by the current passive control method.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 12th Asian Congress of Fluid Mechanics
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• pp.70.4-70.4
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• 2008

• 한국전산유체공학회지
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• 제10권1호
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• pp.80-86
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• 2005

In order to control the transonic flow field with a shock wave, a condensing flow was produced by an expansion of moist air on a circular bump model and shock waves were occurred in the supersonic parts of the fields. Furthermore, the additional passive technique of shock-boundary layer interaction using the porous wall with a cavity underneath was adopted in this flow field. The effects of these methods on the shock wave characteristics were investigated numerically. The result showed that the flow fields might be effectively controlled by the suitable combination between non-equilibrium condensation and the position of porous wall.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2003년도 The Fifth Asian Computational Fluid Dynamics Conference
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• pp.187-188
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• 2003

In order to control the transonic flow field with shock wave, a condensing flow was produced by an expansion of moist air on a circular bump model and shock waves were occurred in the supersonic parts of the fields. Furthermore, the additional passive technique of shock - boundary layer interaction using the porous wall with a cavity underneath was adopted in this flow field. The effects of these methods on the shock wave characteristics were investigated numerically. The result showed that the flow fields might be effectively controlled by the suitable combination between non-equilibrium condensation and the position of porous wall.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권12호
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• pp.785-792
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• 2016

본 연구에서는 NACA0012 천음속 익형 유동에 있어 비평형 응축이 항력 발산 마하수 $M_D$에 미치는 영향을 TVD 유한 차분법을 사용하여 연구하였다. 받음각 ${\alpha}$가 동일한 경우, 정체점 상대습도 ${\phi}_0$가 높을수록 충격파 직전의 최대 마하수 $M_{max}$는 작게 되고 초음속 영역의 크기도 적게 된다. 주류 마하수 $M_{\infty}$, 정체점 상대습도 ${\phi}_0$ 및 정체온도 $T_0$가 동일한 경우 받음각 ${\alpha}$가 클수록 비평형 응축영역 길이 ${\Delta}_z$은 짧게 된다. 한편, 주류 마하수 $M_{\infty}$와 받음각 ${\alpha}$가 동일한 경우 정체점 상대습도 ${\phi}_0$가 높을수록 조파저항의 감소 때문에 항력계수 $C_D$는 적어진다. $M_D$는 ${\alpha}$가 동일한 경우 ${\phi}_0$가 클수록 크게 되며, ${\phi}_0$가 동일한 경우는 ${\alpha}$가 클수록 $M_D$는 적게 된다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권1호
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• pp.61-66
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• 2012

본 연구에서는 NACA0014 천음속 익형 유동에 있어서 비평형 응축이 Terminating shock 의 진동에 미치는 영향을 TVD 수치해석을 통하여 연구하였다. 주류 마하수 0.81-0.87 에 대해 정체점 상대습도가 유동 특성에 미치는 영향이 구명되었다. 받음각 ${\alpha}=0^{\circ}$ 정체점 온도(288K) 및 주류 마하수가 동일한 경우, 정체점 상대습도의 증가는 Terminating shock 의 충격파 강도를 약화시키고 충격파의 진동수도 감소시킨다. 정체점 상대습도가 동일한 경우는 주류 마하수가 클수록 충격파의 진동수는 증가한다. 정체점 상대습도가 동일한 경우, 충격파의 이동거리는 주류 마하수가 클수록 증가하는 것으로 나타났다. 특히, 충격파가 동일한 x/c 에 위치하는 경우, Terminating shock 의 충격파 강도는 충격파가 상류로 이동할 때가 하류로 이동할 때보다 강하게 된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.1311-1319
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• 1990

본 연구에서는 작동유체로서 습증기와 거동이 유사한 습증기를 대기흡입식 간 헐 초음속 풍동을 이용하여, 팽창율이 일정한 노즐을 통하여 팽창시키는 경우에 대하 여 비평형 응축영역내 입치하는 경우에 대하여, 정체점 상태량의 변화에 기인되는 응 축 및 응축형격파가 경사형격파의 형상과 변화에 미치는 영향을 다음의 관점으로부터 연구하였다.