• 제목/요약/키워드: Vortex Shedding Mode

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대형석탄화력발전용 보일러 관군의 Anti-Noise Baffle 설치에 따른 음향공진 (Acoustic resonance by Inserting Anti-noise Baffle in the Tube Bank of Boiler of a Large Fossil Power Plant)

  • 방경보;김철홍
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 추계학술대회논문집
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    • pp.178-183
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    • 2004
  • This paper presents phenomena of vibration and noise due to acoustic resonance in tube bank of a large fossil power plant. The phenomena of acoustic resonance may arise when the vortex shedding frequency coincides with the acoustic natural frequency. In this system dominant frequency of vibration and noise was 37.5Hz. The $3^{rd}$ acoustic natural frequency calculated was 37.2 Hz. When the difference of vortex shedding frequency and acoustic natural frequency is within ${\pm}20%$, acoustic resonance could occur. If system is the state of acoustic resonance, vibration and noise become large. In order to prevent acoustic resonance, anti-noise baffle should be installed in the tube bank. In the case of installing baffle, we should consider the number of baffle and the effect of acoustic mode due to baffle extension length. To do this, we did acoustic mode analysis. After installing anti-noise baffle, acoustic resonance was disappeared and vibration magnitude and noise level was reduced dramatically.

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균일 유동장내 튜브 배열의 유동관련 진동에 관한 연구 (I) (A Study on Flow-Induces Vibration of Tube Array in Uniform Crossflow(I))

  • 이기백;김봉환;양장식;김문경;장석상
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권5호
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    • pp.924-932
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    • 1992
  • 본 연구에서는 풍동내에 놓여진 탄성지지 실린더의 와유출 특성과 진동 응답 을 동시에 측정하고 분석하여 유입속도 변화에 따른 이들의 상호관계를 확인하고 아울 러 실린더가 통과하는 풍동측정부에 있는 틈새 간격변화가 와유출과 실린더의 진동특 성에 미치는 영향에 대해 조사하였다.

하이브리드 로켓의 DC-shift 불안정 발생 특성 (DC-shift Instability in Hybrid rocket)

  • 강동훈;이창진;몬킨우
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.229-232
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    • 2009
  • 하이브리드 로켓의 연소 과정에서 DC-shift 현상을 관찰할 수 있다. 이와 같은 현상은 갑작스런 구조적 문제를 일으키거나 추력의 감소를 가져와 성능의 저하를 유발한다. DC-shift 현상에 대한 이해를 통해 하이브리드 로켓의 연소 안정의 조건을 알 수 있다. 이 논문에서는 음향모드와 와류유출주파수를 이용하여 DC-shift 현상을 유도하고 주파수의 변화에 따른 DC-shift 현상의 발생 조건과 세기에 대해서 알아보았다. DC-shift 현상에 대한 실험적 연구를 통하여 연소 안정의 조건을 정의하였다.

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Dynamic crosswind fatigue of slender vertical structures

  • Repetto, Maria Pia;Solari, Giovanni
    • Wind and Structures
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    • 제5권6호
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    • pp.527-542
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    • 2002
  • Wind-excited vibrations of slender structures can induce fatigue damage and cause structural failure without exceeding ultimate limit state. Unfortunately, the growing importance of this problem is coupled with an evident lack of simple calculation criteria. This paper proposes a mathematical method for evaluating the crosswind fatigue of slender vertical structures, which represents the dual formulation of a parallel method that the authors recently developed with regard to alongwind vibrations. It takes into account the probability distribution of the mean wind velocity at the structural site. The aerodynamic crosswind actions on the stationary structure are caused by the vortex shedding and by the lateral turbulence, both schematised by spectral models. The structural response in the small displacement regime is expressed in closed form by considering only the contribution of the first vibration mode. The stress cycle counting is based on a probabilistic method for narrow-band processes and leads to analytical formulae of the stress cycles histogram, of the accumulated damage and of the fatigue life. The extension of this procedure to take into account aeroelastic vibrations due to lock-in is carried out by means of ESDU method. The examples point out the great importance of vortex shedding and especially of lock-in concerning fatigue.

바람에 기인하는 태양광추적구조물의 안정성 해석 (Stability Analysis on Solar Tracker Due to Wind)

  • 김용우;이승열
    • 한국생산제조학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.216-222
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    • 2013
  • A solar power generator is usually installed outdoors and it is exposed to extreme environments such as heavy fall of snow and high speed wind. Therefore, the solar tracker structure should be designed to have sufficient static and dynamic stiffness against such environmental conditions. In this paper, eigenvalue analysis of the solar tracker is carried out by varying the pose of the solar panel and unsteady flow analysis around a single tracker or multi-trackers arranged in a line is performed by varying the parameters such as wind directions, wind speeds and the pose of the solar panel to evaluate whether there exists an instability of resonance due to vortex shedding. Finite element eigenvalue analysis shows that natural frequencies and modes are almost not influenced by the pose of the solar panel and the finite element flow analysis shows that there does not exist periodic vortex shedding due to the flow around single tracker or multiple solar trackers in a line.

A study on aeroelastic forces due to vortex-shedding by reduced frequency response function

  • Zhang, Xin;Qian, Zhanying;Chen, Zhen;Zeng, Fanna
    • Wind and Structures
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    • 제12권1호
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    • pp.63-76
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    • 2009
  • The vortex-induced vibration of an ${\sqcap}$-shaped bridge deck sectional model is studied in this paper via the wind tunnel experiment. The vibratory behavior of the model shows that there is a transition of the predominant vibration mode from the vertical to the rotational degree of freedom as the wind speed increases gradually or vice versa as the wind speed decreases gradually. The vertical vibration is, however, much weaker in the latter case than in the former. This is a phenomenon which is difficult to model by existing parametric models for vortex-induced vibrations. In order to characterize the aeroelastic property of the ${\sqcap}$-shaped sectional model, a time domain force identification scheme is proposed to identify the time history of the aeroelastic forces. After the application of the proposed method, the resultant fluid forces are re-sampled in dimensionless time domain so that reduced frequency response function (RFRF) can be obtained to explore the properties of the vortex-induced wind forces in reduced frequency domain. The RFRF model is proven effective to characterize the correlation between the wind forces and bridge deck motions, thus can explain the aeroelastic behavior of the ${\sqcap}$-shaped sectional model.

고해상도 수치기법에 의한 B-Mode 영역에서 원형실린더 주위의 3차원 후류 유동특성 연구 (THREE DIMENSIONAL CHARACTERISTICS OF WAKES OVER A CIRCULAR CYLINDER IN THE B-MODE USING HIGH ORDER SCHEME)

  • 김태수;이상수;김재수
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 학술대회
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    • pp.50-56
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    • 2008
  • 본 논문에서는 실린더 주위유동의 B-mode에 해당하는 레이놀즈 수 300${\sim}$1000범위에서 고차 고해상도기법(OHOC Scheme)을 이용하여 원형 실린더 주위의 유동장 및 음향장 특성에 대해서 연구하였다. B-mode 레이놀즈 수 범위에서 스팬방향 길이에 따른 3차원 원형실린더의 스트롤 수, 양 항력계수의 상관관계에 대해 수치계산 및 실험 결과와 비교 분석한 결과 매우 잘 일치하는 것을 보였다. 그리고 이 결과를 토대로 하여 B-mode 불안정성 영역에서 보다 정확한 2차 와류 모사를 위한 적절한 스팬방향을 찾고, 3차원 후류유동의 불안정성이 음향장의 변화에 미치는 영향을 정성적으로 고찰하여, 3차원 원형실린더의 공력소음 대한 기초적인 연구를 수행하였다.

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고해상도 수치기법에 의한 B-Mode 영역에서 원형실린더 주위의 3차원 후류 유동특성 연구 (THREE DIMENSIONAL CHARACTERISTICS OF WAKES OVER A CIRCULAR CYLINDER IN THE B-MODE USING HIGH ORDER SCHEME)

  • 김태수;이상수;김재수
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년 추계학술대회논문집
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    • pp.50-56
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    • 2008
  • 본 논문에서는 실린더 주위유동의 B-mode에 해당하는 레이놀즈 수 $300{\sim}1000$범위에서 고차 고해상도 기법(OHOC Scheme)을 이용하여 원형 실린더 주위의 유동장 및 음향장 특성에 대해서 연구하였다. B-mode 레이놀즈 수 범위에서 스팬방향 길이에 따른 3차원 원형실린더의 스트롤 수, 양 항력계수의 상관관계에 대해 수치계산 및 실험 결과와 비교 분석한 결과 매우 잘 일치하는 것을 보였다. 그리고 이 결과를 토대로 하여 B-mode 불안정성 영역에서 보다 정확한 2차 와류 모사를 위한 적절한 스팬방향을 찾고, 3차원 후류유동의 불안정성이 음향장의 변화에 미치는 영향을 정성적으로 고찰하여, 3차원 원형실린더의 공력소음 대한 기초적인 연구를 수행하였다.

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대형 고체로켓의 그레인간 인히비터에 의한 유동 교란 특성 LES (Large Eddy Simulation on Inhibitor Effect of a Large Solid Rocket Motor)

  • 홍지석;허준영;문희장;성홍계;이도형;김윤곤
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.31-37
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    • 2011
  • 대형 고체로켓에 존재하는 그레인간 인히비터로 인해 발생하는 유동과 압력의 교란 현상을 조사하기 위해 Large Eddy Simulation과 Proper Orthogonal Decomposition(POD) 기법을 적용하였다. 해석 결과는 실험 결과와 유사하며 정량적 및 정성적 분석을 수행하였다. 인히비터에서 발생하는 와류(vortex)는 노즐헤드와 충돌하여 발생하는 음향가진(acoustic source)에 영향을 받아 주기적으로 발생하는 것을 확인하였다. 또한 3차원 해석 결과 와류가 노즐헤드에 충돌하는 과정에서 유동이 불균형한 형상으로 분해되면서 노즐 출구 유동이 회전하여 롤 토크를 유발함을 확인 하였다.

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FSI Analysis of TLP Tether System for Floating Wind Turbine

  • ;김우전
    • 한국해양공학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.10-19
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    • 2010
  • ANSYS multi-physics software was applied to solve the coupled dynamic problem related to a full-scale TLP foundation for floating wind turbines. In this coupled dynamics simulation, the forced oscillation imposed on the tethers' top resulting from the sway of the wind turbine platform and the self-excited vortex-induced vibration (VIV) along the tether span have been taken into account. The stability of this tensioned tether system has been validated in the form of separate static and dynamic analyses. The dynamic characteristics of the tensioned tether linked to the floating wind turbine were analyzed by the resultant modal form and its corresponding vortex shedding pattern. The calculated result shows that even a slight forced oscillation imposed on the tethers' top leads to the VIV amplification and enhances the risk of instability in the case of low pretension. It is also found that the "synchronization" would be aggravated when the top tension decreases and the "2P" vortex shedding mode takes place. The increased top tension imposed on the tethers contributes to the stability of the tensioned legs by diminishing the oscillation amplitude markedly.