An experimental investigation is conducted to find out the large scale coherent structures in the intermediate wake past a rotating cylinder with a single tripping wire attached. Relation between the vortex shedding frequency and the spin rate of rotating cylinder and the effects of the tripping wire on the flow characteristics were studied by using spectral analysis and conditional phase average technique, respectively. It is found that the vortex shedding frequency is bound to a certain range and varies regularly as spin rate increases. The coherent structures are compared with those of the plain rotating cylinder in the case of spin rate of 1.0. Distance between the upper and lower center of vortices increase and the vortex shedding time is delayed, the velocity fluctuation energy decreases near the center line of vortices and it spreads out to the outer region. The Reynolds shear stress increases highly in the upper region and the turbulent wake width expands with strong entrainment process.
This study was performed to investigate the behavior of liquid and vapor phase of fuel mixtures with different piston cavity diameters in a optically accessible engine. The conventional engine was modified as Central Injected DI gasoline engine with swirl motion. Two dimensional spray fluorescence images of liquid and vapor phase were acquired to analyze spray behavior and fuel distribution inside of cylinder using exciplex fluorescence method. Piston cavity geometries were set by Type S, M and L. The results obtained are as follows. In the spray formation after SOI, the cone angle and width of the spray were decreased at late injection timing. With a fuel injection timing of BTDC $180^{\circ}C$, fuel was not greatly affected in a piston cavity but generally distributed as homogeneous mixture in the cylinder. With a fuel injection timings of BTDC $90{\circ}C$ and $60^{\circ}C$, fuel mixture was widely distributed in near the cavity center. As a injection timing was late in the compression stroke, residual width of fuel mixture was narrow in proportion to piston cavity.
A numerical investigation on forces and flow around three square cylinders in side-by-side arrangement is conducted at a Reynolds number Re = 150 with the cylinder center-to-center spacing ratio L/W = 1.1 ~ 9.0, where W is the cylinder side width. The flowat this Re is assumed to be two-dimensional, incompressible, and Newtonian. The flow simulation is conducted by using ANSYS-Fluent. The flow around the three side-by-side cylinders entails some novel flow physics, involving the interaction between the gap and free-stream side flows as well as that between the two gap flows. An increase in L/W from 1.1 to 9.0 leads to five distinct flow regimes, viz., base-bleed flow (L/W < 1.4), flip-flopping flow (1.4 < L/W < 2.1), symmetrically biased beat flow (2.1 < L/W < 2.6), non-biased beat flow (2.6 < L/W < 7.25) and weak interaction flow (7.25 < L/W < 9.0). The gap flow behaviors, time-averaged and fluctuating fluid forces, time-averaged pressure, recirculation bubble, formation length, and wake width in each flow regime are discussed in detail.
Flow interference is investigated between two tripped cylinders of identical diameter D at stagger angle ${\alpha}=0^{\circ}{\sim}180^{\circ}$ and gap spacing ratio $P^*$ (= P/D) = 0.1 ~ 5, where ${\alpha}$ is the angle between the freestream velocity and the line connecting the cylinder centers, and P is the gap width between the cylinders. Two tripwires, each of diameter 0.1D, were attached on each cylinder at azimuthal angle ${\beta}={\pm}30^{\circ}$, respectively. Time-mean drag coefficient ($C_D$) and fluctuating drag ($C_{Df}$) and lift ($C_{Lf}$) coefficients on the two tripped cylinders were measured and compared with those on plain cylinders. We also conducted surface pressure measurements to assimilate the fluid dynamics around the cylinders. $C_D$, $C_{Df}$ and $C_{Lf}$ all for the plain cylinders are strong function of ${\alpha}$ and $P^*$ due to strong mutual interference between the cylinders, connected to six interactions (Alam and Meyer 2011), namely boundary layer and cylinder, shear-layer/wake and cylinder, shear layer and shear layer, vortex and cylinder, vortex and shear layer, and vortex and vortex interactions. $C_D$, $C_{Df}$ and $C_{Lf}$ are very large for vortex and cylinder, vortex and shear layer, and vortex and vortex interactions, i.e., the interactions where vortex is involved. On the other hand, the interference as well as the strong interactions involving vortices is suppressed for the tripped cylinders, resulting in insignificant variations in $C_D$, $C_{Df}$ and $C_{Lf}$ with ${\alpha}$ and $P^*$. In most of the (${\alpha}$, $P^*$ ) region, the suppressions in $C_D$, $C_{Df}$ and $C_{Lf}$ are about 58%, 65% and 85%, respectively, with maximum suppressions 60%, 80% and 90%.
본 연구에서는 $6Ra=10^6$ 일 때, 사각 밀폐계 내부에 고온의 원형 실린더가 존재하는 자연대류에 대한 수치해석을 수행하였다. 밀폐계는 상부 벽면을 통해 냉각되고 양측 벽면과 고온의 국소 영역을 제외한 하부 벽면은 단열 조건이다. 하부 벽면에서 고온 영역이 차지하는 비를 w 로 정의 하였다. 반경이 밀폐계 한 변의 길이의 0.2 배인 원형 실린더를 구현하기 위해 유한체적법(FVM)에 기초한 가상 경계법(IBM)을 사용하였다. 본 연구에서는 w 가 고온의 원형 실린더를 갖는 밀폐계 내부의 자연대류에 미치는 영향을 $10^6$의 Rayleigh 수에 대해 2 차원 해를 구하였다. $10^6$의 Rayleigh 수에서는 유동장과 온도장은 시간에 따라 변하는 특성을 보였다.
주기적인 구형격자를 갖는 유전체 코팅된 도체 실린더에 대해 무한 주기 구조와 유한 주기 구조에 대한 누설 파 안테나의 복사 특성을 이론적으로 해석하였다. 무한 주기 구조에 대하여는 모드 정합 법을 적용하여 해석하 였고, 유한 주기 구조에 대하여는 퓨리에 변환과 모드 전개를 사용하여 적분 방정식을 유도하고 선형 연립 방정 식을 얻는다. 구형격자의 폭, 깊이, 유전체 코팅두께, 도체 실린더의 반경, 유한 구형격자 개수의 영향이 위상 상 수, 누설 상수 및 복사패턴 등과 복사 특성에 미치는 영향을 조사하였고, 유한 주기 구조와 무한 주기 구조의 결 과를 비교하고 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 균일 유한 주기 구형격자에 의한 높은 측엽을 줄이기 위해 안테나 의 전후단 부에 테이퍼링과 비균일 준주기 슬롯배열을 고려하였다. 또한 구형격자 표면파 안테나에 사용되는 구 형격자 주기. 폭, 깊이에 대해 테이퍼링을 통해 낮은 측엽을 갖는 endfire 복사패턴을 얻을 수 있었다.
A non-contact type measurement system is specially devised to measure the width of a piston ring groove in the grinding process. This system comprises a line camera with an imaging lens, collimated white light source, and a one axis translation stage. When the measurement system movesalong the diagonal direction of the cylinder, the line camera captures an image. By analyzing such images, the width of the piston ring groove can be determined. The experimental results prove that the proposed system is useful, especially as a monitoring system in grinding piston ring grooves on cylinders with accuracy of several micrometers in an area of dozens of millimeters.
Discusses the results of an investigation of the relationship between maturity in field-cured specimens and that from the thinner dimension structure to thick, particularly at cold weather concrete. Tests were carried out on two different concrete mixes with 28 day compressive strengths ranging approximately 30MPa. Ready-mixed concrete was used, and test specimens were the conventional field-cured 10$\times$20cm concrete cylinder with insulating materials and without them, and test structures were the thinner(width 20cm), the general(width 40cm), the thick dimension(width 60cm), respectively. Tests were performed at age of 3, 7, 14, 28 day. Analyses of test results show that the maturity of concrete for require compressive strength was suggested to be keep higher than $164D^{circ}D$ until at least from 8day to 10day
본 연구는 밀폐계 내부에 고온의 원형 실린더가 존재할 때, 밀폐계의 종횡비 변화에 따른 밀폐계 내부의 3차원 자연대류 현상에 대해 수치해석을 수행하였다. 밀폐계 내부의 원형 실린더는 유한체적법(FVM)에 기초한 가상 경계법(IBM)을 사용하여 구현하였다. 본 연구에서 고려한 Rayleigh 수의 범위는 $10^5{\leq}Ra{\leq}10^6$이며, Prandtl 수는 0.7이다. 밀폐계의 폭을 변화하여 밀폐계의 종횡비를 증가시켰으며, 밀폐계의 종횡비는 $1{\leq}W/L{\leq}4$ 범위에서 1 간격으로 고려하였다. 본 연구에서 고려한 모든 Rayleigh 수와 밀폐계의 종횡비 범위에서 열유동장은 x=0 단면을 기준으로 좌우 대칭을 이루며 정상상태에 도달하였다. 또한 밀폐계의 종횡비가 증가할수록 원형 실린더의 표면 평균 Nusselt수는 증가하는 반면, 밀폐계 벽면의 표면 평균 Nusselt수는 감소하였다.
Bhatt, Rajesh;Maiti, Dilip K.;Alam, Md. Mahbub;Rehman, S.
Wind and Structures
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제26권5호
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pp.331-341
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2018
A numerical study on the flow over a square cylinder in the vicinity of a wall is conducted for different Couette-Poiseuille-based non-uniform flow with the non-dimensional pressure gradient P varying from 0 to 5. The non-dimensional gap ratio L (=$H^{\ast}/a^{\ast}$) is changed from 0.1 to 2, where $H^{\ast}$ is gap height between the cylinder and wall, and $a^{\ast}$ is the cylinder width. The governing equations are solved numerically through finite volume method based on SIMPLE algorithm on a staggered grid system. Both P and L have a substantial influence on the flow structure, time-mean drag coefficient ${\bar{C}}_D$, fluctuating (rms) lift coefficient ($C_L{^{\prime}}$), and Strouhal number St. The changes in P and L leads to four distinct flow regimes (I, II, III and IV). Following the flow structure change, the ${\bar{C}}_D$, $C_L{^{\prime}}$, and St all vary greatly with the change in L and/or P. The ${\bar{C}}_D$ and $C_L{^{\prime}}$ both grow with increasing P and/or L. The St increases with P for a given L, being less sensitive to L for a smaller P (< 2) and more sensitive to L for a larger P (> 2). A strong relationship is observed between the flow regimes and the values of ${\bar{C}}_D$, $C_L{^{\prime}}$ and St. An increase in P affects the pressure distribution more on the top surface than on bottom surface while an increase in L does the opposite.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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