• 제목/요약/키워드: off-surface visualization

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가시화와 5공 프로브 측정을 통한 연장된 앞전을 갖는 편요된 델타형 날개에서의 와류 상호작용 관찰 (Observation of the Vortex Interaction over an Yawed Delta Wing with Leading Edge Extension by Flow Visualization and 5-hole Probe Measurements)

  • 손명환;이기영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.388-393
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    • 2001
  • An experimental study is conducted to investigate the interaction of vortices over a delta wing with leading edge extension(LEX) through the off-surface flow visualization and the 5-hole probe measurements of the wing wake region. Especially, the application of a new visualization technique is employed by ultrasonic humidifier water droplet and laser beam sheet. The results, both the off-surface visualization and the 5-hole probe, show that LEX tends to stabilize the vortices of the delta wing up to the high angle of attack even though the model is yawed. With increasing yaw, the windward leading edge vortex moves inward, and closer to the wing surface, while the leeward vortex moves outwards and away from the wing surface. The vortex interaction is promoted in the windward side, and is delayed in the leeward side.

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Visualization and Flowfield Measurements of the Vortical Flow over a Double-Delta Wing

  • Sohn, Myong-Hwan;Jang, Young-IL
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제4권1호
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    • pp.63-74
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    • 2003
  • The vortical flow of a 65-deg flat plate delta wing with a leading edge extension(LEX) was examined through off-surface visualization, 5-hole probe and hot-film measurements. The off-surface flow visualization technique used micro water droplets generated by a home-style ultrasonic humidifier and a laser beam sheet. The angles of attack ranged from 10 to 30 degrees, and the sideslip angles ranged from 0 to -15 degrees. The Reynolds number was $1.82{\times}10^5$ for the flow visualization, and $1.76{\times}10^6$ for the 5-hole probe and hot-film measurements. The comparison of the visualization photos and the flow field measurement showed that the two results were in a good agreement for the relative position and the structure of the wing and LEX vortices, even though the flow Reynolds numbers of the two results were much different. The wing vortex and the LEX vortex coil each other while maintaining a comparable strength and identity at zero sideslip. Neither a looping of the wing vortex around the strake vortex, nor the lopsided coiling of the stronger strake and the weaker wing vortices was observed. At non-zero sideslip, the downward movement of the LEX vortex when going downstream was enhanced on the windward side, and the downward and inboard movement of the LEX vortex when going downstream was suppressed on the leeward side. The counterclockwise coiling of the wing and LEX vortices was decreased significantly on the leeward side.

이중 삼각날개의 와류에 미치는 스트레이크 평면형상의 영향 (Effects of Strake Planform on the Vortex Flow of a Double-Delta Wing)

  • 손명환;정형석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권8호
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    • pp.16-23
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    • 2006
  • 본 연구에서는 스트레이크의 형상 변화가 삼각날개의 와류 상호작용과 와류 붕괴 특성에 어떤 영향을 미치는지를 규명하기 위해 세 가지의 서로 다른 평면 형상의 스트레이크를 부착한 이중 삼각 날개 형상에 대하여 유동 가시화(flow visualization)와 날개면 정압 분포 측정의 풍동실험을 수행하였다. 압력 측정 결과 스트레이크의 후퇴각이 증가할수록 날개의 상류 시위 위치에서는 보다 강력하고 집중된 와류가 형성되지만 이 와류는 시위 뒤쪽으로 진행되면서 보다 빨리 와류 붕괴(vortex breakdown)현상을 거치며 약해지는 것을 관측하였다. 가시화 결과에서는 스트레이크의 후퇴각이 증가할수록 스트레이크 와류와 날개 와류간의 roll-up 및 통합 과정이 촉진되는 것이 상류 시위에서 집중된 와류를 발달시키는 원인인 것을 확인할 수 있었다.

디젤엔진 연료분사펌프 캐비테이션 손상 방지를 위한 실험적 연구 (Experimental Study for the Prevention of Cavitation Damage in the Diesel Fuel Injection Pumps)

  • 김동훈;박태형;허정윤;류승협;강상립
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2011년도 후기공동학술대회 논문집
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    • pp.61-61
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    • 2011
  • Cavitation phenomena during the injection process of the conventional fuel injection pump for a medium-speed diesel engine can cause surface damage with material removal or round-off on the plunger and barrel port and may shorten their expected life time. An experiment of flow visualization was carried out to investigate the main cause of these cavitation damages and find the prevention method. Experimental results of flow visualization show that these damages are mainly affected by fountain-like cavitation and jet-type cavitation generated before and after the end of fuel delivery process and therefore the prevention method was designed to control these cavitation flows. From the visualization and endurance test, it was proved that this method can effectively prevent cavitation damages by controlling cavitation flows.

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The Vortical Flow Field of Delta Wing with Leading Edge Extension

  • Lee, Ki-Young;Sohn, Myong-Hwan
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제17권6호
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    • pp.914-924
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    • 2003
  • The interaction and breakdown of vortices over the Leading Edge Extension (LEX) - Delta wing configuration has been investigated through wing-surface pressure measurements, the off-surface flow visualization, and 5-hole probe measurements of the wing wake section. The description focused on analyzing the interaction and the breakdown of vortices depending on the angle of attack and the sideslip angle. The Effect of angle of attack and sideslip angle on the aerodynamic load characteristics of the model is also presented. The sideslip angle was found to be a very influential parameter of the vortex flow over the LEX-delta wing configuration. The introduction of LEX vortex stabilized the vortex flow, and delayed the vortex breakdown up to a higher angle of attack. The vortex interaction and breakdown was promoted on the windward side, whereas it was suppressed on the leeward side.

LEX를 갖는 삼각날개의 와유동 가시화 (Visualization of Vortex Flow over a Delta Wing with LEX)

  • 손명환;장조원
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.52-57
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    • 2004
  • The development and interaction of vortices over a delta wing with leading edge extension (LEX) was investigated through off-surface flow visualization using micro water droplets and a laser beam sheet. Angles of attack of $20^{\circ}$ and 24$^{\circ}$ were tested at sideslip angles of $0^{\circ}$, $-5^{\circ}$, and $-10^{\circ}$ The flow Reynolds number based on the main-wing root chord was $1.82{\times}10^{5}$. The wing vortex and the LEX vortex coiled around each other while maintaining comparable strength and identity at a zero sideslip. The increase of angle of attack intensified the coiling and shifted the cores of the wing and LEX vortices inboard and upward. By sideslip, the coiling, the merging and the diffusion of the wing and LEX vortices were increased on the windward side, whereas they were delayed significantly on the leeward side. The present study confirmed that the sideslip angle had a profound effect on the vortex structure and interaction of a delta wing with LEX, which characterized the vortex-induced aerodynamic load.

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미세수적과 레이저 평면광에 의한 와류장의 가시화 연구 (Investigation of Vortical Flow Field Visualization by Micro Water Droplet and Laser Beam Sheet)

  • 이기영;손명환
    • 한국추진공학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.55-62
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    • 2002
  • 미세수적과 레이저 평면광을 사용하여 새로운 유동의 가시화 방법을 제안하였다. 미세수적은 약 5 내지 $10\mu\textrm{m}$ 크기로 가정용 초음파 가습기를 사용하여 생성시켰다. 조명은 3 W의 알곤 이온 레이저와 원통형 렌즈를 사용하여 레이저 평면광을 특정 와류장 단면에 형성시켰다. 이와 같은 새로운 유동의 가시화 방법을 측정부의 크기가 $0.9 m(W){\times}$0.9 m(H){\times}2.1 m(L)$$인 공군사관학교의 소형 풍동을 통하여 적용하였다. 가시화 결과를 통하여 미세수적을 이용한 새로운 가시화 방법이 풍동실험에 적용하기에 비교적 용이하며, 안전한 방법임을 보였다. 아울러 이 방법은 일반적으로 풍동실험에 적용되고 있는 스모크 가시화의 단점들을 보완함은 물론, 좀 더 높은 유동속도에서도 적용할 수 있었다.

유동가시화 기법을 이용한 레이저가공의 보조가스 충돌특성에 관한 연구 (Study of Characteristics of Assist Gas in Laser Machining Using Flow Visualization Techniques)

  • 손상혁;이열;민성규
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권2호
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    • pp.153-160
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    • 2011
  • 레이저가공에서 가공부위의 용융물질을 제거하는 보조가스의 역할을 살펴보기 위하여, 절단경사면에 충돌하는 초음속 동축/탈축노즐 유동의 특성이 실험적으로 관찰되었다. 보조가스의 압력, 노즐과 절단면과의 사이거리, 절단폭, 그리고 탈축노즐의 위치 등 다양한 관계변수의 변화에 대하여, 수백 개의 고해상도의 쉴러린 영상이 획득되었다. 그 결과, 단순한 보조가스의 증가가 절단면 하부에서 발생하는 유동박리를 제거하는데 효율적이지 않음이 관찰되었고, 절단폭의 증가와 탈축노즐의 운용으로 절단면에서의 박리현상을 경감시킬 수 있음이 확인되었다. 또한 음속노즐에 비하여 초음속노즐의 경우는 노즐출구와 가공면 사이의 사이거리가 절단면에서의 박리현상에 큰 영향을 미치지 않음이 관찰되었다.

연기선과 미세 수적을 이용한 두 가지 가시화 기법과 와류에의 적용 (Two Visualization Techniques Using Smoke-wire and Micro Water-droplets and Their Applications to Vortex Flows)

  • 손명환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권12호
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    • pp.1017-1026
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    • 2016
  • 두 가지의 비표면 가시화 기법과 이들 기법의 와류 적용 예를 기술한다. 두 가지 가시화 기법 중 하나는 전통적인 연기선 기법이고, 또 다른 하나는 가정용 초음파 가습기에서 발생하는 미세 수적을 사용하는 기법이다. 연기선 기법은 공기 흐름 속도에 제한이 있으며(0.07 mm 지름의 연기선의 경우 약 5 m/sec), 오염의 문제점이 있지만 매우 정교하고 선명한 연기 유맥선 시트를 발생시킬 수 있다. 이 기법은 3차원 날개의 날개 끝 와류의 가시화에 적용되었다. 초음파 가습기 미세 수적 기법은 연기선 기법에 비하여 공기 흐름 속도를 보다 크게 할 수 있으며(10 m/sec 이상), 독성과 오염의 문제를 해결할 수 있다. 초음파 가습기 미세 수적 기법은 정점 스트레이크를 가지는 이중 삼각날개에서 발생하는 복잡한 와류 시스템의 가시화에 성공적으로 적용되었다.

중앙동체가 LEX-삼각날개 형상의 와류에 미치는 영향 (Effect of Centerbody on the Vortex Flow of a LEX-Delta Wing Configuration)

  • 손명환;정형석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권12호
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    • pp.9-17
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    • 2005
  • 본 연구에서는 중앙동체 구조물이 삼각날개의 와류유동 형성에 어떤 영향을 미치는지를 규명하기 위해 Leading Edge Extension(LEX)이 부착된 삼각날개 모델에 대해 유동 가시화(flow visualization)와 Particle Image Velocimetry(PIV) 측정의 풍동실험을 수행하였다. 이 두 실험방법에 의한 정성적 연구결과에서는 비교적 작은 받음각과 옆미끄럼각의 범위 내에서 중앙동체가 삼각날개 와류유동 특성에 미치는 영향이 미미한 것으로 관측되었다. 그러나 압력분포 측정에 의한 정량적 분석을 통해서는 고 받음각 및 큰 옆미끄럼각이 존재하는 경우 와류유동에 대한 중앙동체 영향이 현저히 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 본 LEX-삼각날개 형상에서는 중앙동체의 영향은 옆미끄럼각의 영향에 비하여 크지 않다는 것도 확인할 수 있었다.