An efficient inverse method for 1.he supersonic/hypersonic axisymmetric body design is developed for the parabolized Navier-Stokes equations. The developed method is examined numerically for three extreme testcases in the supersonic(M/sub ∞/=3.0) and hypersonic(M/sub ∞/=6.28) speeds. The first one is a negative pressure distribution near a vacuum pressure and the second one is a positive pressure distribution over the whole region of the body. The last one is the case of abrupt change of pressure distribution to zero in the forward region of the body. These testcases show the robustness of the method. By introducing a regular-falsi method and by using a not-fully converged inverse solution, the convergence behavior was greatly improved.
SMPS, APS, ELPI는 실시간으로 대기 중 입자상 물질을 측정할 수 있는 장비로 많은 연구자들에 의해 사용되고 있다. 하지만 측정장비의 특성과 입자 분류 특성에 대한 충분한 이해가 없다면, 단순히 장비에 제공된 소프트웨어의 계산 결과를 여과 없이 그대로 사용할 수밖에 없다. 본 연구에서는 SMPS, APS, ELPI의 측정 메커니즘을 간단히 정리하였고, 전기적 이동도로 입자를 분리하는 SMPS와 공기역학적 거동을 이용하는 APS를 함께 사용하여 입자의 크기분포를 측정할 때 발생할 수 있는 문제점을 고찰하였다. 크기분포 측정결과를 이용해서 무게 농도를 환산하는 과정에서 대기 입자의 입경에 따른 밀도 정보를 제공하는 것이 매우 중요하다는 것을 보였다. 특히, APS 측정결과를 이용하는 경우 무게 농도의 추정 결과가 크게 영향을 받았다. ELPI의 경우 입자 밀도를 정확히 설정하지 않으면 입자의 수 농도에 오차가 크게 발생할 수 있으므로, 정확한 밀도를 설정하는 것이 중요했다. 반면에 ELPI로 대기 중입자상 물질의 무게 농도를 추정하는 경우 밀도가 실제와 다르게 설정되더라도 공기역학적 입경으로 나타내면 총 무게 농도는 수 농도에 비해 상대적으로 영향이 적었다. 향후 SMPS와 APS를 이용하여 시간에 따른 크기 분포 변화와 연간 수 농도와 무게 농도의 변화 추이를 측정하는 연구가 필요하다. 특히, 국내 대기 중입자의 입경에 따른 평균 밀도 혹은 유효 밀도를 측정하여 크기분포와 총 수 농도 혹은 PM2.5나 PM1에 해당하는 무게 농도를 정확하게 계산할 수 있는 데이터 환산 프로그램의 개발도 필요하다. 이와 같은 연구로 시간경과에 따라 변화하는 대기 입자의 오염원에 대한 영향을 규명하는 기초 자료를 얻을 수 있을 것이다.
NACA0012 Airfoil was simulated with Computational Fluid Dynamics(CFD) and the aerodynamic characteristics was analyzed for various far-field boundary distances ranging from 10 airfoil chord to 50 chord Drag coefficient distribution was dependent on the far-field distance and circulation, integrated along the loop inside the flow region, was also dependent. It was turned out that some corrections based on the circulation should be added to the far-field boundary condition for accurate airfoil simulation.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제14권2호
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pp.48-65
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1990
Numerical solutions of the Navier-Stokes equations, governing 2-dimensional, time-dependent, viscous, incompressible fluid flow past a square cylinde in an infinite region, are presented for Reynolds numbers $10^2$, $10^3$and $10^4$. Finite-difference scheme, based on SOLA-VOF is adopted and a discretization of the convection term for irregular grid is newly suggested by altering the original nonconservation form into conservation one. Distribution of finer grids around the body reveals fairly reasonable consistency with the experimental variables : drag coefficient, lift coefficient, Strouhal number, fluctuating pressure coefficient, etc.
Design target values of transmission loss in a high-speed train wall are suggested by calculating the difference between interior and exterior noise levels of it. Exterior noise level distribution on the boundary of train wall is calculated by Sysnoise, with sound source input prepared by experiments. Two kinds of exterior sound sources are considered, the rolling noise of train wheels on the rail and the aerodynamic noise from the pantograph. Interior noise level is provided by high-speed design target. Transmission loss characteristics according to the frequency band are examined.
In aerodynamic design of centrifugal compressors, impellers are designed through preliminary design and blade profile generation. In order to find out faults of the initially designed impellers, the detailed informations about internal flow phenomena such as pressure distribution, flow separation, blade loading, etc are essential. These informations can be acquired with flow measurements or computational flow analyses. In this study, we calculated 3-D viscous flow in 4 back-swept impellers which were designed in our laboratory, and analyzed the flow characteristics which influence the performance of impellers.
Measurement of concentration and size distribution of TSP, ammonium, nitrate and sulfate were made from Mar., 1991. to June., 1992 in Seoul. The seasonal variation of concentration and size distribution of aerosols has been investiated. Aerosol were collected and size frationated by Andersen air sampler. Size classified samples were extrated with deionized water and analyzed for ammonium, nitrate and sulfate by ion chromatography. As the results of measurement, the average of concentration and MMAD(mass median aerodynamic diameter) were $118.58 \mu g/m^3$, and $2.77 \mu m$ for TSP, $1.92 \mu g/m^3$ and $1.35 \mu m$ for ammonium, $1.34 \mu g/m^3$ and $1.58 \mu m$ for nitrate, $8.52 \mu g/m^3$ and $2.15 \mu m$ for sulfate. The Seasonal variation of concentration and size distribution was observed for ammonium, nitrate and sulfate. The concentration peak of TSP was observed in coarse particles in spring and observed in fine particles in winter. The concentration's distribution of TSP, ammonium, nitrate and sulfate was observed bimodal type during all season.
3-D numerical studies are performed to investigate the effect of the trunk height and approaching air velocities on the pressure distribution of notchback road vehicle. For this purpose, the models of test vehicle with four different trunk heights are introduced and PHOENICS, a commercial CFD code, is used to simulate the flow phenomena and to estimate the values of pressure coefficients along the surface of vehicle. The standard k-$\xi$ model is adopted for the simulation of turbulence. The numerical results say that the height variation of trunk makes almost no influence on the distribution of the value of pressure coefficient along upper surface but makes very strong effects on the rear surface. That is, the value of pressure coefficient becomes smaller as the height is increased along the rear surface and the bottom surface. Approaching air velocity make no differences on pressure coefficients. Through the analysis of pressure coefficient on the vehicle surfaces one tried to assess aerodynamic drag and lift of vehicle. The pressure distribution on the rear surface affected more on drag and lift than pressure distribution on the front surface of the vehicle does. The increase of trunk height makes positive effects on the lift decrease but negative effects on drag reduction.
비세장형, 둥근 앞전을 가지고 스팬이 1.0m로 축소된 BWB형 UCAV에 대해 완전난류, 천이 모델을 사용하여 전산해석을 수행하였다. 자유류는 받음각 -4도부터 26도까지 50m/s이며, 평균 시위 기준 레이놀즈수는 $1.25{\times}10^6$이다. 멀티블록 6면체 격자와 함께 완전난류 모델과 천이 모델의 결과를 비교하여 천이효과가 공력 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. 풍동 실험과 비교한 결과 양/항력 계수는 해석범위 내에서 잘 일치하였으며, 피칭 모멘트는 높은 받음각에서 작게 예측됨과 동시에 난류모델에 따라 결과가 크게 달라졌다. 압력분포와 skin friction line, 축 방향 속도장을 이용하여 와류구조의 거동과 천이현상이 미치는 영향을 살펴본 결과, 천이효과를 고려하는 것이 UCAV의 정확한 와류 구조와 공력특성 예측에 필요한 것으로 확인하였다.
대형 풍력터빈은 지상 전단 흐름 내에서 회전하면서 주기적인 유입속도의 변동 조건 하에 운용된다. 수직 전단흐름에 의해서 경계층 내의 유입 속도는 최고점에서 속도가 최대가 되고 최저점에서 속도가 최소가 된다. 이러한 공간적인 풍속 분포는 풍력터빈 로터의 허브와 저속회전축에서 6분력 하중에 대한 주기적인 진동을 야기한다. 본 연구에서는 수직 전단 흐름 효과를 무시한 균일 흐름장과 지상 전단 흐름효과를 고려한 두 가지 경우에 대한 공력 하중을 비교분석하였다. 계산 결과로부터 허브에서의 추력과 굽힘모멘트, LSS의 굽힘모멘트가 크게 변동하는 결과를 보여주었다. 따라서 지상 전단흐름 효과를 반영한 공력 해석이 피로 해석을 위해서 반드시 필요함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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