• 대한기계학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.1518-1528
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• 1993

본 연구는 단일 원주의 와여기 진동특성에 관한 연구의 연속연구로서 풍동내 에 직렬로 배열된 두 원주의 직교유동에 의한 두 가지 경우의 동적 거동을 조사하였다. 첫째는 상류측 탄성지지 원주의 후류내에 가깝게 놓여진 하류측 고정원주의 간섭에 의한 상류측 원주의 진동(proximity-induced vibration)이며, 둘째는 상류측의 고정원 주의 후류내에 가깝게 놓여진 하류측 탄성지지 원주의 공기역학적 진동(wake-induced vibration)이다. 본 연구의 목적으로 직렬로 배열된 동일 직경의 두 원주에 있어서 어느 한 쪽의 원주가 탄성지지가 되어 있을 경우, 두 원주사이의 간격과 유속변화에 따른 와여기 진동과 유력탄성 불안정 진동의 진동특성 및 후류내에서의 와유출 특성을 명확히 하기 위해 실험적으로 조사, 연구하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제51권2호
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• pp.171-177
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• 2014

A two-dimensional particle image velocimetry (2D PIV) system in a towing tank is employed to measure a wake field of a very large crude oil carrier model with rotating propeller in self propulsion condition, to identify characteristics of wake of a propeller working behind a ship. Phase-averaged and time-averaged flow fields are measured for a horizontal plane. Scale ratio of the model ship is 1/100 and Froude number is 0.142. By phase-averaging technique, trajectories of tip vortex and hub vortex are identified and characteristic secondary vortex distribution is observed in the hub vortex region. Propeller wake on the starboard side is more accelerated than that on the port side, due to the difference of inflow of propeller blades. The hub vortex trajectory tends to face the port side. With the fluctuation part of the phase-averaged velocity field, turbulent kinetic energy (TKE) is also derived. In the center of tip vortex and hub vortex region, high TKE concentration is observed. In addition, a time-averaged vector field is also measured and compared with phase-averaged vector field.

• 대한조선학회논문집
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• 제51권1호
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• pp.1-7
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• 2014

The present study numerically investigated the effect of the advance ratio on the wake characteristics of the marine propeller in the propeller open water test. Therefore, a wide range of the advance ratio(0.2${\kappa}-{\omega}$SST Model are considered. The three-dimensional vortical structures of tip vortices are visualized by the swirl strength, resulting in fast decay of the tip vortices with increasing the advance ratio. Furthermore, to better understanding of the wake evolution, the contraction ratio of the slip stream for different advance ratios is extracted from the velocity fields. Consequently, the slip stream contraction ratio decreases with increasing the advance ratio and successively the difference of the slip stream contraction ratio between J=0.2 and J=0.8 is about 0.1R.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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• pp.986-990
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• 2005

본 연구는 입자영상유속계(PIV)와 일차원 프로펠러 유속계를 이용하여 개수로 흐름 외부영역의 연직 유속분포를 측정하고 분석하였다. 수리실험은 크게 두 가지 조건에 대해 수행하였다. 첫 번째는 하상조건에 따른 유속분포의 변화를 파악하였고 두 번째는 흐름특성, 특히 Froude 수의 변화에 따른 유속분포를 파악하였다. 측정 결과 바닥에서부터 최대유속 발생지점까지는 후류법칙과 잘 맞는 경향을 보였으나, 최대 유속발생지점으로부터 수표면까지는 유속이 감소하는 현상이 나타났다. 또한 외부영역의 유속분포는 조도보다 Froude 수의 영향을 많이 받는 것으로 나타났으며 Froude 수가 증가함에 따라 유속감소 현상도 커지는 것을 알 수 있었다. 이에 따라 최대유속과 표면유속의 차와 평균유속과 표면유속의 비가 Froude 수가 증가함에 따라 각각 증가하는 것으로 나타났다.

• 대한조선학회논문집
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• 제50권4호
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• pp.248-254
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• 2013

In this paper, we establish an analysis algorithm and a design procedure for a Vane-Wheel which is a freely rotating device behind a propeller, by using a panel method. Vane-Wheel's function is to extract energy from the propeller slipstream in turbine part which is inner part of the Vane-Wheel, and convert this energy into an additional propulsive thrust in propeller part which is outer part of the Vane-Wheel. Two parts must satisfy torque balance and thrust has to act to the ship's forward direction. A Vane-Wheel has large interaction effect with propeller since it is placed behind of the propeller. Therefore, in order to consider interaction effect correctly, incoming velocity to the Vane-Wheel in a circumferential mean wake was calculated considering induced velocity from propeller to the Vane-Wheel. Likewise, incoming velocity to the propeller was calculated considering induced velocity from the Vane-Wheel to the propeller. This process is repeated until a converged result is obtained.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권1호
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• pp.1-12
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• 2022

소형무인기의 틸팅방식 추진장치로 소형덕티드팬을 적용하였을 때 나타나는 공력특성을 분석하기 위해 직경 104mm 전기추진 덕티드팬의 공력특성을 풍동시험을 통해 살펴보았다. 소형무인기 운영조건에서 나타나는 현상을 살펴보기 위해 OPPAV 축소시제기의 제자리비행, 전진비행 및 천이비행 조건을 시험조건으로 채택하였으며, 6분력 발란스를 사용하여 덕티드팬의 추력 및 측력, 토크를 측정하였다. 비행체 주날개 및 꼬리날개에 영향을 미칠 수 있는 팬 후류를 파악하기 위해 5공 프로브를 사용하여 덕트 후방 250mm 단면의 3차원 속도벡터를 측정하였다. 제자리비행 및 전진비행 조건에서 덕티드팬의 추력 및 토크 특성을 파악하였으며, OPPAV 축소시제기에 적용하기 위한 조건을 도출하였다. 천이비행 조건에서 틸트각 40° 이하에서는 각도가 변하여도 추력이 유지되는 특성을 보이고 있으며 그 이후 각에서는 점차 증가하는 경향이 나타났다. 측력은 틸트각 75°까지 지속적으로 증가하는 경향이 나타났다. 제자리비행 및 전진비행 조건에서 60m/s 수준의 축방향 속도성분과 12m/s 수준의 원주방향 속도성분이 측정되었다. 틸트각이 증가함에 따라 축방향 속도 최대값 위치가 회전중심선을 벗어나는 경향이 나타나고 있으며, 단면 와류 중심도 유사한 위치로 이동하는 경향이 나타나고 있다.

• Wind and Structures
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• 제11권4호
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• pp.275-289
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• 2008

Large eddy simulations have been performed within and over different types of urban building arrays. This paper adopted three dimensionless parameters, building frontal area density (${\lambda}_f$) the variation degree of building height (${\sigma}_h$), and the staggered degree of building range ($r_s$), to study the systematic influence of building spacing, height and layout on wind and turbulent characteristics. The following results have been achieved: (1) As ${\lambda}_f$ decrease from 0.25 to 0.18, the mean flow patterns transfer from "skimming" flow to "wake interference" flow, and as ${\lambda}_f$ decrease from 0.06 to 0.04, the mean flow patterns transfer from "wake interference" flow to "isolated roughness" flow. With increasing ${\lambda}_f$, wind velocity within arrays increases, and the vortexes in front of low buildings would break, even disappear, whereas the vortexes in front of tall buildings would strengthen and expand. Tall buildings have greater disturbance on wind than low buildings do. (2) All the wind velocity profiles and the upstream profile converge at the height of 2.5H approximately. The decay of wind velocity within the building canopy was in positive correlation with ${\lambda}_f$ and $r_s$. If the height of building arrays is variable, Macdonald's wind velocity model should be modified through introducing ${\sigma}_h$, because wind velocity decreases at the upper layers of the canopy and increases at the lower layers of the canopy. (3) The maximum of turbulence kinetic energy (TKE) always locates at 1.2 times as high as the buildings. TKE within the canopy decreases with increasing ${\lambda}_f$ and $r_s$ but the maximum of TKE are very close though ${\sigma}_h$ varies. (4) Wind velocity profile follows the logarithmic law approximately above the building canopy. The Zero-plane displacement $z_d$ heighten with increasing ${\lambda}_f$, whereas the maximum of and Roughness length $z_0$ occurs when ${\lambda}_f$ is about 0.14. $z_d$ and $z_0$ heighten linearly with ${\sigma}_h$ and $r_s$, If ${\sigma}_h$ is large enough, $z_d$ may become higher than the average height of buildings.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제26권4호
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• pp.439-449
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• 2002

Experimental investigations of the flow structure and heat transfer enhancement in a channel with a built-in circular cylinder and a wing-let type vortex generator are presented. Without any vortex generators, relatively low heat transfer takes place in the downstream of the circular cylinder where is a recirculation region with low velocity fluid is formed. However with a wing-let type longitudinal vortex generator in the wake region behind the cylinder, heat transfer in the region can be enhanced. In order to control the strength of longitudinal vortices, the angle of attack of the vortex generators is varied from $20^{circ} to 45^{\circ}$, but spacings between the vortex generations are fixed to be 5 mm. The 3-dimensional mean velocity field downstream of the vortex generator is measured by a five-hole pressure probe, and the hue-capturing method using thermochromatic liquid crystals has been used to provide the local distribution of the heat transfer coefficient. The vorticity field and streamwise velocity contour are obtained from the velocity field. Streamwise distributions of averaged Stanton number on the measurement planes show very similar trends for all the experimental cases($\beta=20^{circ}, 30^{circ} and 45^{\circ}$). Circulation strength and heat transfer coefficient have the maximum values when the angle of attack($\beta$) is $30^{\circ}$.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권7호
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• pp.1391-1397
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• 1992

본 연구에서는 선형의 형상에 의하여 만곡부분이 존재하여 교차류의 성분이 증가하고, 이것에 의한 만곡와가 형성될 때에는 주유속 방향의 속도성분을 그것에 합당하게 개량해 줌으로서 더욱 유효한 속도분포 계산을 행할수 있으므로 Coles 유동 모델보다도 우수한 멱법칙 유동모델의 개선을 시도하였다. 그 방법으로서는 합성속 도를 멱법칙으로 가정하고 Okuno의 교차류 모델을 이용하여 새로운 주유동 방향의 유 속모델을 개선된 멱법칙의 식으로 표시하였다. 그리고 개선된 주유동 모델식을 이용 한 계산값과 다른 모델식의 계산값과 비교 검토하여 그 타당성을 조사하고, 또 만곡와 의 현상이 나타나는 Series 60(C$_{B}$=0.6)인 선형 선미 주위의 주유속 분포를 위치 별로 계산하고 이를 다른 계산결과 및 실험결과 값과 각각 비교하여, 여기서 제안된 모델이 더욱 개선되었음을 보이고, 또 그 타당성을 검토하였다.다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제14권5호
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• pp.768-773
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• 2011

The prediction method of future events using the time histories of velocity or pressure, etc., is a useful way for controlling various air vehicles. For example, the sensors of velocity or pressure can be used to extract the time mode coefficients of eigenmode of flow field, and then the result is applied to suppress wake or drag. The velocity information is mapped to the entire flow field, so this mapping function can be used to predict the future events based on the current information. The mapping function is composed of the huge amount of weight parameters, so the efficient way of finding these parameters is needed. Here, the neural network algorithm is studied to draw a mapping function using the number and location of velocity sensors.