본 연구에서는 3차원 대칭형 날개의 정상/비정상상대에서의 공기력 특성을 Vortex 패널법을 이용하여 수치적으로 연구했다. 이 프로그램은 날개 표면에 분포된 x, y 방향에 따라 선형적으로 변화는 와(Vortex)를 이용하는 프로그램을 기반으로 하여 3차원 날개 주위의 비압축성 포텐셜 흐름에 적용하였고 박리와 후류의 변형은 고려하지 않았다. NACA Airfoil 자료와 비교한 계산결과는 매우 만족스러운 일치를 보여주었다. 또한 갑작스러운 pitch-up운동과 일정한 각속도로 피칭운동을 하는 비정상 날개에 대해서도 본 방법을 적용하였다. 비정상 상태의 연구에서는 출발와류의 생성과 시간에 따른 위치를 고려함으로서 출발와류가 날개의 공기력 특성에 미치는 영향을 계산하였다. 본 방법은 피칭이나 플래핑, 회전익 해석등의 더 복잡한 경우에도 적용되어질 수 있다.
본 연구에서는 구조적 기본단면인 사각단면중에서 B/D=2,3,4,5 단면을 대상으로 단면주위 흐름상태가 단면의 공기력 특성에 미치는 영향을 살펴보고, 정지/진동하는 B/D=4 사각실린더 주위의 비정상압력장에 POD해석을 도입함으로써 흐름패턴에 따른 POD해석의 고유벡터를 규정하고 실린더 주위 흐름장 안에 공존하는 서로 다른 흐름패턴의 상호간섭과 물리적 모드분해에 관하여 검토하였다. POD해석의 고유벡터 비교를 통해서 칼만와류는 박리버블에 의해서 거의 영향받지 않지만 칼만와류는 단면후류부에서 박리버블의 발달에 상당히 간섭하고 있음을 확인하 였다. 변장비(B/D=2,34,5) 변화에 따른 ${dC_L/d\alpha}$, ${H_1^{*}}$의 정(+)부(-)의 차이, 즉 갤로핑현상에 대한 안정/불안정성은 박리전단층의 재부착에 깊은 관련이 있는 것으로 판단되며 B/D=3,4에서 시간평균적으로 재부착하던 주위흐름장이 칼만와류의 방출을 제어하면 재부착하지 않는 것으로 생각된다. 즉, 칼만와류의 억제는 후류부에서 박리전단층의 곡률이 작아지도록 간섭하고 단면에 있어서 elongation효과를 나타낸다.
Unsteady Reynolds Averaged Navier-Stokes(URANS) and Large Eddy Simulation(LES) simulation of an axial flow fan are calculated upon same conditions and computational grids in order to study aeroacoustic noise of an axial flow fan numerically. Results of computed performance and predicted noise are compared with those of measurement. Both performances show accurate results with a significant difference of less than 5%. However, noise of LES result is more close to measured noise qualitatively than URANS. Levels of tonal noises of both LES and URANS are quite similar with those of measured at BPF(Blade Passing Frequency) in sound spectrum. However, as leading edge separation and tip vortex shedding phenomena of LES are showed more clearly than those of URANS, sound level of broadband noise of LES corresponds better than that of URANS, especially.
In a scroll compressor it is generally accepted that a check valve is necessary to prevent reverse rotation of the scrolls. The check valve is subjected to discharge pulsations and their resultant forces. The flow phenomena around the check valve may affect the efficiency and the noise level significantly. The motivation of this study is to understand the flow phenomena and the unstable motion of the check valve on operating conditions in order to identify reasons raising noise and improve the performance of the check valve. In this study, unsteady flow simulation was performed using CFD and the pressure distribution around the check valve was obtained. This paper also shows that unstable motion of the check valve on standard operating conditions through theoretical analysis and flow visualization.
본 연구에서는 아직까지 연구가 미진한 내용 즉, 유속과 압력이 시간과 위치 의 함수인 유동특성과 파이프의 운동이 상호 연계되어 영향을 주는 일반적인 경우의 운동방정식을 유도하였고 단순지지된 직선 파이프를 모델로 설정하여 동적 안정성 (dynamic stability)과 진동응답을 수치적으로 고찰하였다.
인공위성 추진시스템의 액체연료(Hydrazine) 비정상유동 해석을 통해 연료공급 시스템내 유압특성이 유도된다. 정상상태 연소의 경우 연료유동량은 일정하나, 추력기밸브가 갑자기 닫히면 배관내 압력은 초기 탱크압력보다 높아진다. 결국 배관내 유압은 비정상상태가 되며, 유압 및 유량은 맥동현상을 보인다. 만약 상승압력이 너무 크게 되면, 추진제(연료)가 폭발분해를 일으키며, 추력기밸브 기능에 손상을 입힐 수 있고, 하이드라진 연료의 초음속 연소현상이 발생할 가능성이 있다. 또한 반사된 충격파로 인해 압력변환기의 감도저하 및 오작동을 유발하기도 한다. 위성의 추진시스템 설계시 비정상연료의 해석이 선행되어야 하며, 본 논문에서는 여러 설계인자에 대한 연료배관내 유압특성을 MOC 유동해석을 통해 제시하였다.
In this study, flutter characteristics of a composite wing have been studied for the variation of laminate angles in the subsonic, transonic and supersonic flow regime. The laminate angles are selected by the aspect of engineering practice such as 0, $\pm$45 and 90 degrees. To calculate the unsteady aerodynamics for flutter analysis, the Doublet Lattice Method(DLM) in subsonic flow and the Doublet Point Method(DPM) in supersonic flow are applied in the frequency domain. In transonic flow, transonic small disturbance(TSD) code is used to calculate the nonlinear unsteady aerodynamics in the time domain. Aeroelastic governing equation has been solved by v-g method in the frequency domain and also by Coupled Time-Integration Method(CTIM) in the time domain. from the results of present study, characteristics of free vibration responses and aeroelastic instabilities of a composite wing are presented for the set of various lamination angles in the all flow range.
A series of computational simulations have been carried out for supersonic flows in a scram jet engine with and without a cavity. Transverse injection of hydrogen, a simplest form of fuel supply, is considered in the present study with the injection pressure varying from 0.5 to 1.5 MPa. The corresponding equivalence ratios are 0.167 - 0.50. The work features detailed resolution of the flow dynamics in the combustor, which was not typically available in most of the Previous studies. In particular, oscillatory flow characteristics are captured at a scale sufficient to identify the underlying physical mechanisms. Much of the flow unsteadiness is related not only to the cavity, but also to the intrinsic unsteadiness in the flowfield. The interactions between shock waves and shear layer may cause a large excursion of flow oscillation. The role of the cavity and injection pressure are examined systematically.
This paper deals with the internal oscillating flaw in air chamber and duct of an OWC-type wave energy converter by numerical analysis using commercial CFD code, FLUENT. Whole oscillating flaw from OWC-type chamber to outlet through duct was solved by unsteady analysis in order that performance of wave energy conversion was made better. Results show that whole oscillating flaw field of this system in unsteady condition. Duct shape at setting place of turbine is curved with elbow, because profile of inlet condition to turbine is important in its efficiency. This paper is found internal flaw in air chamber and duct. Also, this research was found effect of duct shape.
A numerical analysis for a silencer with three baffles of 120mm tank gun has been performed. The Reynolds-Averaged Wavier-Stokes equations with Baldwin-Lomax turbulence model were employed to compute unsteady, compressible flow inside the tank gun and the silencer. An axisymmetric computational domain was constructed by using 12 multi block chimera grids. The resolution of flow field is observed by depicting calculated pressure and muzzle brake force. The peak blast pressure and noise through the silencer reduced approximately 99% and 41dB in comparison to the tank gun without the silencer at near filed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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