• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제20권5호
• /
• pp.58-67
• /
• 1996

In the present study, the pressure distribution, wall shear stress distribution and friction factor of developing turbulent pulsating flows are investigated theoretically and experimentally in the entrance region of a square duct. The pressure distribution for turbulent pulsating flows are in good agreement with the theoretical values. The time-averaged pressure gradients of the turbulent pulsating flows show the same tendency as those of turbulent steady flows as the time-averged Reynolds number $(Re_{ta})$ increase. Mean shear stresses in the turbulent pulsating flow increase more in the inlet flow region than in the fully developed flow region and approach to almost constant value in the fully developed flow region. In the turbulent pulsating flow, the friction factor of the quasi-steady state flow $({\lambda}_{q, tu})$ follow friction factor's law in turbulent steady flow. The entrance length of the turbulent pulsating flow is not influenced by the time-averaged Reynolds number $(Re_{ta})$ and it is about 40 times as large as the hydraulic diameter.

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.20-26
• /
• 2008

A numerical study is carried out to analyze the steady three-dimensional turbulent flow and convective heat transfer in a staggered pin-fin array with diamond shaped elements at various geometrical configurations. Steady Reynolds-averaged Navier-Stokes equations and energy equation are solved using a finite volume based solver. Shear stress transport (SST) model is used as turbulence closure. The computational domain is composed of one pitch of pin-fin displacement with periodic boundary conditions on the surfaces normal to the streamwise direction and the cross-streamwise direction. The numerical results for Nusselt number and friction factor are validated with experimental results. The effects of pin angle, pin height and pitch on Nusselt number, friction factor and efficiency index are investigated.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제13권5호
• /
• pp.165-172
• /
• 1993

균일조도 원형관에서 수행한 Nikuraclse의 실험결과에 따라 관로흐름은 층류(層流), 천이층류(遷移層流), 완난류(緩亂流), 천이난류(遷移亂流)와 전난류(全亂流)등 다섯가지로 구분되며, 천이층류는 조건에 따라 층류로부터 완난류로 천이하는 경우와 층류로부터 전난류로 바로 천이하는 경우가 있다. 각 조건은 관경의 조고에 대한 비로 결정될 수 있으며, 각 조건에 대하여 원형관 마찰계수를 양해법으로 구하는 수식을 개발하였다. 본 수식은 Nikuradse의 실험결과와 비교하여 상당히 양호한 결과를 보여준다.

• 물과 미래
• /
• 제28권2호
• /
• pp.155-168
• /
• 1995

본고는 개수로 마찰계수를 산정하거나 단면평균유속을 구하는 전통적인 방법의 경험식을 논의하였으며, 새로운 형태의 산정식을 제시하였다. 기존 경험식중 형태가 가능한 것은 차원의 일치를 기하기 위하여 수정하였으며, 등가조고를 도입하여 새로운 형태의 경험식을 제안하였다. 개수로에서의 마찰계수 분포도 원형판에서의 완난류 마찰계수 분포와 유사함을 고려하여 대부분의 관측자료는 완난류 구간에 드는 것으로 판단하였으며, 원형관 완난류 마찰계수 산정식을 수정하여 사각형 개수로 완난류 마찰계수 산정식을 개발하였다. 또한 차원의 일치를 이룬 새로운 형태의 경험식들을 포함하여 이들 산정식을 Bazin의 실험자료에 적용하여 비교 검토하였다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제18권6호
• /
• pp.1439-1447
• /
• 1994

Test results of friction-factor for the flow of air in a narrow channel lined with various honeycomb geometries show that, generally, the friction-factor is nearly constant or slightly decreases as the Reynolds number(or Mach number) increases, a characteristic common to turbulent flow in pipes. However, in some test geometries this trend is remarkably different. The friction factor dramatically drops and then rises as the Mach number increases. This phenomenon can be characterized as a "friction-factor jump." Further investigations of the acoustic spectrum indicate that the "friction-factor jump" phenomenon is accompanied by an onset of a normal mode resonance excited coherent flow fluctuation structure, which occurs at Reynolds number of the order of $10^4$. New empirical friction-factor model for "friction-factor jump" cases is developed as a function of Mach number and local pressure.ach number and local pressure.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제29권3호
• /
• pp.281-289
• /
• 2005

An experimental study on the heat transfer and friction characteristics of a fully developed turbulent air flow in a square channel with $45^{\circ}$ inclined ribs on one, two, and four walls is reported. Tests were performed for Reynolds number ranging from 7,600 to 24,900. The pitch-to-rib height ratio, p/e, was kept at 8 and rib height-to-channel hydraulic diameter ratio, $e/D_h$, was kept at 0.0667. The heat transfer coefficient and friction factor values were enhanced with the increase in the number of ribbed walls. Results of this investigation could be used in various applications of internal channel turbulent flows involving different number of roughened walls.

• 설비공학논문집
• /
• 제14권12호
• /
• pp.1004-1013
• /
• 2002

Turbulent carbon dioxide flows and cooling heat transfers under supercritical state in a straight duct with a square cross-section are numerically analyzed employing low Reynolds number $\kappa-\varepsilon$ model and algebraic stress model. The flow is assumed to be (quasi-incompressible. Predicted Nusselt number and friction factor are compared with the experimental data, Blasius correlation for friction factor and Dittus-Boelter correlation for Nusselt number. Computational results for the Fanning's friction factor agree well with the all Rohsenow and Choi's correlation, Liou and Hwang's experimental data and Blasius correlation. The results obtained by algebraic stress model agree more with the Liou and Hwang's experimental data, while the results obtained by low Reynolds number $\kappa-\varepsilon$ model agree more with Blasius correlation. In the computation of Nusselt number, Dittus-Boelter correlation can not exactly fit the computational results. Therefore we propose the new correlation$Nu=0.053Re^{0.73}Pr^{0.4}$for the turbulent cooling heat transfer of carbon dioxide under supercritical state.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.130-138
• /
• 2000

일방향흐름에 의한 해류의 마찰력 계산을 위하여 Prandtl의 혼합길이 이론을 수심 전구간에 적용하고 난류의 세기와 수리조건에 따라 완난류와 전난류로 분류하여 마찰계수를 산정하는 개수로 마찰계수 산정방법을 제시하였다. 파랑과 해류의 합성류에 의한 해저마찰력을 계산하기 위하여 두 유속의 연직분포를 고려한 BYO 모형을 이러한 흐름특성을 반영하여 개선하였다. BYO 모형은 모든 유속의 연직분포가 해저면으로부터의 직선과 접선으로 만나는 점(Bijker point)을 도출하여 파운동 유속과 해류유속의 합성을 이 점에서 시행하여 일주기의 평균갑을 구하는 모형이다. 일방향흐름의 해류나 천해파에 의한 파운동이나 해저면 가까이 경계층흐름은 완난류, 천이난류, 전난류 등 세가지 종류로 대별된다. 그 중 완난류로 대별하여 두 경우에 대한 합성류 마찰력 산정방법을 제시하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.614-623
• /
• 2016

스마트워터그리드의 중요한 요소기술로써 그리드(관망)의 설계는 압력, 마찰계수, 마찰속도, 수두손실, 그리고 에너지 경사와 같은 수리학적 매개변수를 추정하는 것이 필수적이다. 특히, 그리드의 마찰속도는 에너지 경사, 마찰계수, 압력, 수두손실 등의 결합에 있어 매우 중요한 인자이다. 그러나 마찰 수두손실, 마찰속도 등 마찰인자를 정확히 산정하는 것은 매우 어려우며, 경험적 마찰 인자는 여전히 약 100년 전에 개발된 공식과 이론을 사용함으로써 산정된다. 따라서, 본 논문에서는 최대유속과 마찰속도 사이의 새로운 공식을 Darcy-Weisbach의 마찰수두 손실공식과 Schlichting 공식 사이의 적분관계 및 회귀분석을 통하여 개발하였다. 개발된 공식을 증명하기 위하여 매끄러운 관 자료가 사용되었으며 제안한 공식은 관측 자료와 비교하여 높은 정확성을 보여준다. 이 연구의 결과는 안정성 향상과 그리드 설계에 사용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제22권2호
• /
• pp.73-78
• /
• 2010

파에너지는 쇄파되기 이전까지 주로 해저면과의 마찰력에 의하여 감소한다. 파마찰력을 산정하기 위한 연구는 여러 연구자들에 의해 진행되어 왔으며 어느 특정지점에서의 파마찰력 또는 파마찰손실률은 선형파이론으로 주어지는 해저면 입자유속과 연관된 파마찰계수의 도입으로 상당히 정확하게 간단하게 산정할 수 있다. 그러나 장구간에 걸쳐 파마찰력에 의하여 점차적으로 감소되는 파고변이는 상당한 반복 과정을 거쳐야 산정할 수 있었다. 본 연구에서는 기존 경험식을 이용해 전난류, 완난류 경우에 대해 일정경사면에서 천수효과와 마찰손실에 의한 파고 변화를 비교적 간단한 방법으로 추정하는 방법을 제시하였다. 해빈경사가 일정할 때 파고 변이률은 천수계수와 파고 마찰손실계수의 곱으로 간단히 구할 수 있다. 실제 해안과 비슷한 조건의 경우에 대하여 반복시산 과정으로 구한 수치와 간편 산정식으로 간단히 계산한 결과를 비교하여 제시하였다.