An immersed boundary method(IBM, Kim et al.(2001)) for simulating flows over complex geometries is applied to computation of three-dimensional Floquet stability of a periodic wake. Floquet stability analysis is employed to extract different modes of three-dimensional instability. To verify the present method, a fully-resolved Floquet stability calculation for flow past a circular cylinder is considered. There are two different instability modes with long(mode A) and short (mode B) spanwise wavelengths for the periodic wake of a circular cylinder. The critical Reynolds number and the most unstable spanwise wavelengths of modes A and B are computed using the present method, and compared with other authors' results currently available.
Animation understanding and time-resolved analysis of the wake characteristic of 2-D sharp plane flows were executed by applying the multi-vision PIV to a sharp plane(three angle of attacks : $15^{\circ}, \; 30^{\circ}, \; 45^{\circ}$) submerged within a circulating water channel($Re = 2{\times}10^4$). The macroscopic shedding patterns were discussed in terms of instantaneous velocity, vorticity, velocity profile, kinetic energy, turbulent intensity, frequency analysis. Particularly, the time-averaged distribution of turbulent intensity in each experimental cases revealed separate island-like small regions magnitude of turbulent intensity was always strengthened.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제26권6호
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pp.646-652
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2002
The influence of reciprocating frequency and radius on heat transfer in the roughened rectangular channel is experimentally investigated. The aspect ratio (width/height) of the duct is 2.33 and the rib height is one fifteenth of the duct height. And the ratio of rib-to-rib distance to rib height is 10. The discrete ribs were periodically attached to the button wall of the duct with a parallel orientation. The parametric test matrix involves Reynolds number, reciprocating, and reciprocating radius, in the ranges, 1,000∼6,000, 1.7∼2.5 HB and 7∼15cm, respectively. The combined effects of reciprocating frequency and reciprocating radius have considerable influence on the heat transfer due to the modified vortex flow structure.
A drop impact on the liquid film/pool generates several phenomena such as the drop floating, bouncing, formation of vortex ring, jetting, bubble entrapment and splashing. These phenomena depend on the impact velocity, the drop size, the drop properties and the liquid film/pool thickness. These parameters can be summarized by four main dimensionless parameters; Weber number, Ohnesorge number, Froude number and non-dimensional film/pool thickness. In the present study, the phenomena of the splashing and bubble entrapment due to the drop impact on the liquid film/pool were numerically investigated by using a Level Set method for the sharp interface tracking of two distinct phases. After the drop impact, the splashing phenomena with the crown formation and spreading were predicted. Under the specific conditions, the bubble entrapment at the base of the collapsing cavity due to the drop impact was also observed. The numerical results were compared to the available experimental data showing good agreements.
케이블 교량에서 발생하는 사장케이블의 진동현상에 대한 현상학적 특성을 명확히 이해해야, 사장케이블의 적합한 제진설계가 가능하다. 본 연구에서는 유체의 흐름과 구조물의 진동을 동적으로 연계하여 해석하기 위하여, ADINA의 CFD 및 Structure 코드를 동적으로 연계하는 FSI(Fluid Flow with Structure Interaction) 기법을 이용하였다. 바람으로 인해 이중원형실린더의 풍상측과 풍하측 실린더에서는 와류가 방출되면서 외력이 작용하게 되며, 이러한 공기력은 풍하측 실린더의 고유진동 운동과 함께 와류진동현상을 유발한다. 본 연구에서는 풍하측 실린더의 와류진동 현상의 해석에 주안점을 두었다. 본 연구에서는 흐름의 레이놀즈수와 이중원형실린더에 대한 바람의 입사각을 변화시키며 풍하측 실린더에서 발생하는 와류진동의 크기를 분석하였다. 본 연구결과, 유입풍속 및 바람의 입사각에 따라 이중원형실린더에서 발생하는 일반적인 와류방출현상과 풍하측 실린더에 작용하는 공기력 및 변위양상을 예측할 수 있었다. 특히, 바람의 입사각이 $15^{\circ}$인 경우에는 풍하측 실린더에서 방출되는 와류로 인해 풍하측 실린더에는 비대칭의 공기력이 작용하며, 이는 풍하측 실린더가 2사분면에서 4사분면 방향으로 진동하는 원인이 되는 것으로 판단된다.
3-Dimensional panel method is now developed to the level that one can calculate the lift of a three dimensional body with the same accuracy of wind tunnel test and some current codes can consider the boundary layer effects due to the viscosity and unsteady motion in the calculation of lift. This paper is also aimed to develop these kinds of computing programs, and as a beginning, the authors restricted the problems to the steady potential flow cases. The calculation of 3-Dimensional body, wing and tandem wing carried out, using source panel and vortex ring panel. Finally, the interactions between 3-Dimension symmetric body and a wing are also calculated.
본 연구에서는 플라잉디스크의 윗면 곡률과 끝단두께에 따른 공력특성의 변화 및 유동 흐름을 EDISON_CFD를 통해 해석하고자 한다. 플라잉디스크는 받음각이 증가할수록 윗면 표면에서는 박리 거품이 발생하게 되고 아랫면에서 윗면으로 올라 갈려는 유동의 흐름이 발생하게 되어 뒷전과 후류에서 거대한 박리 거품이 발생하게 되어 공력특성 및 유동흐름에 큰 변화를 주게 된다. 총 5가지의 형상에 대해서 받음각을 $0^{\circ}{\sim}25^{\circ}$까지 마하수 0.0588, 해석모델은 KFLOW에서 k-w SST를 레이놀즈수 $3.78{\times}10^5$을 조건으로 각 형상의 공력특성과 유동의 흐름의 비교를 분석하였다. 그 결과 윗면의 곡률이 증가 할수록 앞전박리가 활발해지고, 끝단두께가 두꺼워 질수록 뒷전박리가 활발해진다. 이로 인해 곡률은 완만할수록 두께는 얇을수록 양력계수와 실속각을 증가 시킬 수 있다.
현재 양력발생의 원리는 긴 경로 이론과 동시 통과 이론 등으로 알려져 있으며, 이 이론들은 간단히 설명하려는 목적으로 인해 양력발생의 원리가 와전되어왔다. 본 연구에서는 여러 양력발생의 원리 중 Kutta-Joukowski의 이론을 이용하여 순환을 통한 양력발생의 관계에 대해 연구를 수행하였다. 해석 모델은 대칭형 에어포일인 NACA0012를 이용하였다. 해석 프로그램으로는 EDISON을 이용하였으며 시간에 따른 와도를 확인하기 위해 비정상상태 해석을 진행하였다. 그 결과 유동이 시간의 경과에 따라 에어포일 뒷전으로 밀려나면서 Kutta-Joukowski의 이론에 중요한 논점인 출발 와류가 생성됨을 확인할 수 있었다. 이로 인해 순환이 형성되어 양력이 발생함을 추측할 수 있다. 추가적으로 받음각과 출발 와류 사이의 영향성을 연구하였다. 받음각이 커짐에 따라 출발 와류가 에어포일 뒷전에서 더 크게 발생하였고, 받음각이 낮아질수록 출발 와류의 진행이 가속화됨을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 플라잉 디스크를 이용하여 Pitching 운동 조건에서의 공력특성을 해석하였다. 본 해석에서 사용한 플라잉 디스크 모델은 프리원 151_140이며, 해석자로는 KFLOW_EDISON_2D_3DOF를 사용하였다. Pitching 운동이 있는 경우 받음각의 변화에 따른 공력특성을 비교 분석하였다. 기준 받음각의 변화에 따라 형상 아랫면과 뒷전 부근에 실속 와류가 다른 형태로 생겨 플라잉 디스크의 공력 특성에 영향을 준다는 것을 확인하였다. 또한, 기준 받음각이 증가 할수록 강한 실속 와류가 발생함을 알 수 있다.
The spools in most hydraulic spool type control valve have several circumferential grooves to pre-vent well known hydraulic locking problems which result in high friction force and excessive wear. In this paper, a commercial computational fluid dynamics (CFD) code, FLUENT is used to investigate the flow and lubrication characteristics of grooved hydraulic spool valve. The stream lines and pressure distributions are obtained for various groove cross sectional shapes and film thicknesses. The stream lines are highly affected by groove cross sectional shape but pressure distributions mainly depend on the film shape and its magnitude. Therefore the numerical method adopted in this paper and results can be use in designing of various grooved spool valve.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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