• 제목/요약/키워드: pressure wave(압력파)

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격자볼츠만법을 이용한 2차원 압축성 충격파의 유동현상에 관한 수치계산 (Study on Analysis of Two-dimensional Compressible Waves by Lattice Boltzmann Method)

  • 강호근;노기덕;손강필;최민선;이영호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.557-560
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    • 2002
  • In this study, simulation of weak shock waves are peformed by a two-dimensional thermal fluid or compressible fluid model of the lattice Boltzmann method. The shock wave represents an abrupt change in fluids properties, in which finite variations in pressure, internal energies, and density occur over the shock thickness. The characteristics of the proposed model with a simple distribution function is verified by calculation of the sound speeds, and the shock tube problem. The reflection of a weak shock wave by wedge propagating in a channel is performed. The results agree well with those by finite difference method or by experiment. In the simulation of unsteady shock wave diffraction around a sharp corner, we show a flow field of vortical structure near the comer.

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격막 파열과 충격파 터널 시험 시간에 대한 수치 연구 (Effect of a Diaphragm Opening Process on Flow Condition in Shock Tunnel)

  • 김세환
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.20-28
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    • 2021
  • 극초음속 유동 시험에 활용되고 있는 충격파 터널 등은 원하는 시험 조건을 얻기 위해 격막의 파열 압력비를 맞추어 운용한다. 주로 금속 재질로 이루어진 격막은 정확한 압력비를 맞추기 위해 특정 형태로 가공하거나 강제 파열 장치를 사용하여 개방한다. 격막의 개방 과정은 수백 microsecond 동안 파열과 변형을 통해 이루어지는데, 동일한 압력비에서도 개방 정도와 개방 소요 시간에 따라 시험 조건이 달라질 수 있을 것으로 예상된다. 본 연구에서는 격막의 두께 및 재질 차이를 반영할 수 있는 파열모델을 적용하여 수치 해석을 수행하고 충격파의 형성과 정체 조건의 특성에 대해 살펴보았다. 격막 파열로 인해 생성된 충격파의 속도는 격막 개방 속도에 비례하였으며, 격막의 최종 개폐율 및 소요 시간에 따라 저압관 끝단에 형성되는 정체 압력과 시험 시간에 차이가 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

초음속 유동에서 챔버 압력에 따른 기저항력 변화 예측 (Study of Base DRAG Prediction With Chamber Pressure at Super-Sonic Flow)

  • 김덕민;남준엽;이형진;노경호;이대연;강동기
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권11호
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    • pp.849-859
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    • 2020
  • 반경험식과 상용 전산해석도구를 이용하여 비행 속도 및 챔버 압력에 따른 유도무기의 기저항력을 예측하였으며, 두 해석 결과는 대체적으로 일치함을 보였다. 노즐에 의한 분사 제트의 과대/과소 팽창에 따라 기저부의 유동 특성과 기저항력의 차이가 관찰되었다. 과대팽창 조건에서는 기저부 상단에 팽창파가 발생되면서 기저부의 압력이 감소하였으며, 외부 자유류의 마하수가 증가함에 따라 팽창파의 강도가 강해지면서 기저부 압력 더욱 감소하였다. 과소 팽창 조건에서는 노즐 후류의 영향으로 기저부 주위에 충격파가 발생하고 이로 인해 기저부 압력이 증가하였으며, 챔버의 압력이 증가할수록 그 영향이 크게 나타났다. 동일 챔버 압력 조건에서는 자유류 마하수가 증가함에 따라 기저부에서 생성되는 충격파가 하류로 이동하면서 기저 압력이 감소하는 특성이 관찰되었다.

원통형 진동수주 파력발전장치에 의한 파 에너지 흡수 (Wave Energy Absorption by a Circular Cylinder Oscillating Water Column Device)

  • 조일형
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.8-18
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    • 2002
  • 본 논문에서는 밑이 뚫린 원통형 진동수주 파력발전장치에 의한 파 에너지 흡수효율을 살펴보았다. 경계치 문제는 공기실내의 변동압력이 없을 때 입사파에 의한 산란문제와 공기실 내부의 변동압력에 의한 방사문제로 나누어진다. 공기실 내에서 공기 흐름에 대한 연속방정식을 적용하여 변동압력을 구하였다. 이로부터 진동수주 파력발전장치가 흡수한 시간평균 마력과 에너지 취득 폭을 구하였다. 수치계산에서는 원통형 공기실의 반지름과 잠긴 깊이 그리고 입사파의 주파수를 바꿔가면서 공기실 내부의 유량 변화와 에너지 취득 폭을 살펴보았다. 수학적으로 구한 최적의 터빈 상수를 대입하며 구한 에너지 취득 폭의 최대값은 원통형 공기실의 공진 모드 중에서 첫 번째 공진 모드인 Helmholtz모드에서 나타난다. 따라서 효율적인 파력발전장치를 제작하기 위해서는 설치될 해역의 파의 주파수와 공기실의 고유주파수가 일치되도록 공기실의 형상을 설계하여야 한다.

구리의 전압전류법적 파라미터에 미치는 압력의 영향 (Effect of High Pressure of Voltammetric Parameters of Copper)

  • 배준웅;이흥락;박홍순
    • 대한화학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.399-405
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    • 1989
  • Cu(II)의 환원반응의 전압전류법적 파라미터에 미치는 압력의 영향을 0.5 M KCl 수용액 중에서 조사하였다. 미소백금전극, 표준칼로멜전극 및 나선형 백금선을 작업전극, 기준전극 및 보조전극으로 사용하였다. 압력을 1기압에서 1800기압까지 증가시킴에 따라 제 1환원파의 반파전위는 음전위쪽으로 많이 이동하였다. 그리고 제 1환원파와 제 2환원파의 확산전류는 1기압에서 약 1,000기압까지는 증가하였으나, 1,000기압 이상에서는 조금씩 감소하였다. 전 실험 압력범위($1{\sim}1800$기압)에서 제 1환원파의 확산 전류와 Cu(II)의 농도 사이에는 좋은 선형관계가 성립하였다. 각 환원반응의 가역성은 압력증가에 영향을 받지 않았다.

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소량의 기포를 함유한 이상유체 내에서의 압력파의 전파현상 (Pressure Wave Propagation Phenomena in Water Containing Uniformly Distributed Gas Bubbles)

  • 김동혁
    • 한국음향학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.23-30
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    • 1989
  • 기포 혼합 유체 내에서의 압력파의 전파 현상을 수치해석으로 연구한다. 혼합 유체 영역을 지배하는 지배 방정식을 heuristic 한 방법으로 유도하고 기포 내부 영역에는 열전달 효과를 고려할 수 있도록 에너지 방정식을 도입한다. 기포 내부의 비등온 조건은 특히 기포가 고진폭을 가지고 진동할 때 매우 중요하다. 기포 역학 방정식으로서 Keller 방정식이 채택, 변형되어 기포 외부와 내부의 coupling을 맺어준다. 실제 문제로서 충격관내 충격파의 전파 현상을 수치해석 방법으로 해석한 결과가 Noordzij 및 van Wijngaarden 의 실험 결과와 거의 일치한다. 그러나 그들에 의해 설명된 충격파 구조의 변화 원인은 가스와 액체 간의 상대 운동인데 이는 본 모델에서 고려되지 않았기 때문에 가스와 액체 간의 열전달에 의해 충격파의 구조가 변화된다고 보는 것이 타당하다.

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고속주행시 철도터널내 공기압 특성에 관한 기초연구 - 미기압(MPW)을 중심으로 (A study on the characteristics for aerodynamics at high speed in railway tunnels - focused on the micro pressure wave)

  • 김효규;최판규;유지오
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.249-260
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    • 2014
  • 열차가 고속으로 터널을 진입할 때 압축파가 발생하게 된다. 이 압축파가 터널 출구부에 도달하면 일부는 외부로 방출되고 일부는 팽창파의 형태로 반사되어 터널내부로 전파된다. 이러한 파는 충격파의 형태로 외부로 방출되는데, 이를 미기압(micro pressure wave)이라고 한다. 미기압파는 터널 출구부에 소음 및 진동문제를 일으키며, 이 현상이 클수록 민가 및 주변 유리창에 손상과 거주자의 불안을 일으키는 원인이 된다. 따라서 고속철도 건설을 위해서는 미기압에 대한 대책과 이에 대한 예측이 필요한 실정이다. 이에 본 연구는 운영중인 터널에서의 미기압 측정사례와 터널내 압력기울기에 대한 수치해석을 통하여, 차량의 전두부 형상 및 터널 갱구부 형상에 따른 영향을 분석하였다. 그 결과로, 본 연구에서는 미기압파의 강도를 예측하는 방법을 제시하였으며, 이를 통해서 터널 연장과 단면적에 따른 미기압 강도를 해석하였다.

주입 압력파의 웨이블릿 일관성 분석을 사용한 저수조-관로-밸브 시스템에서의 누수탐지모형 연구 (A scheme of leak detection model in a reservoir pipeline valve system using wavelet coherence analysis of injected pressure wave)

  • 고동원;이정섭;김진원;김상현
    • 상하수도학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.15-25
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    • 2021
  • In this study, a method of leakage detection was proposed to locate leak position for a reservoir pipeline valve system using wavelet coherence analysis for an injected pressure wave. An unsteady flow analyzer handled nonlinear valve maneuver and corresponding experimental result were compared. Time series of pressure head were analyzed through wavelet coherence analysis both for no leak and leak conditions. The leak information can be obtained through either time domain reflectometry or the difference in wavelet coherence level, which provide predictions in terms of leak location. The reconstructed pressure signal facilitates the identification of leak presence comparing with existing wavelet coherence analysis.

수치계산에 의한 2차원 초음속 노즐에서 압력비와 길이비에 따른 흐름 특성 (Computation of a Two-dimensional Nozzle Flow with the Variation of Pressure and Length Ratios)

  • 권순덕;김정수;최종욱;김성초
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.281-286
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    • 2007
  • 노즐 목과 출구의 면적비가 1.8인 소형 2차원 초음속 노즐에 대해서 Navier-Stokes 방정식을 수치계산으로 풀었다. 압력비와 노즐 확대부 길이를 변화시킨 경우에 대해서 해석하여 노즐 안과 출구 근처에서 충격파 구조를 살펴보았고 특히 노즐 목 근처에서 발생하는 불규칙한 압력 분포의 특성을 노즐 목 근처의 기하학적 모양에 근거해서 규명하였다. 각각 독립적으로 표준형 노즐에서 압력비를 변화시킨 경우와 압력비를 고정하고 확대부의 노즐 길이를 변화시킨 경우 사이에 서로 유사한 충격파 구조 변화가 관찰되었고 여기에서 한 개의 경사 충격파로 오인될 수 있는 서로 다른 경사 충격파에 의해 만들어지는 수직 충격파도 포착하였다.