This paper is primarily directed toward analyzing the transient response characteristics in hydraulic pipe lines. The exact solution to the transient response characteristics was obtained by using the complicated transfer function derived by Iberall. The discrepancy with the exact and approximate is small, so the approximate solution is adopted to the theoretical one. An equation was derived which describes the pressure times relationship Hat occurs at the end of volume terminated transmission line following a sudden pressure change at its inputs. As a result, It is found that the density has relationship about the Wave Propagation is very useful in analyzing the transient response characteristics of hydraulic pipe lines. The velocity of Pressure wave Propagation decreases as the density of fluid increased.
In this paper, an oil hydraulic pipeline is terminated by both rotary sinusoidal flow generator at upstream oriffice at down stream. The pulsating pressure wave from generated by the rotary sinusoidal flow generator, is measured by using sensor. In the analysis of this paper, a component of the fundamental frequency is obtained by using Laplace transformation.. The experimental and analytical results make clear that (1) viscosity is significant role in hydraulic pipe. (2) When pulsating frequency is matched with the natural frequency, resonance frequency occured periodically. According to the study proposed here, dynamic pressure in a circular oil pipe is expressed in propagation of pressure wave with respect to frequency and Bessel function. The resonance at oil temperature $20^{\circ}$$0^{\circ}C$ in this study. The abrupt change of gain value is due to effect of resonance frequency. The results of experiment are compared with the calculated results, and agreement of both results is fairly good.
The initiation and propagation of detonation waves in the air/fuel spray mixture has been numerically analyzed. An improved pressure-based method has been applied to predict the transient heterogeneous reacting flows at all speeds. Numerical results indicate that variations in the temperature gradient, the droplet size, and the fuel vapor concentration have the significant effects on the development of detonation wave in the multi-phase reactive media. The interaction mechanism between the flame-generated pressure wave and the combustion wave is discussed in detail.
Shock focusing is related with explosive release of shock wave energy on a narrow spot in a short duration of time triggering a spontaneous high pressure near the focal point. It is well known that reflection of planar incident shock wave from the metallic concave mirror such as ellipsoidal, paraboloidal or hemispherical cavities will focus on a focal point. We intend to improve the computational results using a wave propagation algorithm and to resolve the mushroom-like structure. For computation of the concave cavity flow, it is not easy to use a single-block mesh because of the many singular points in geometry and coordinates. We have employed a uniform Cartesian-grid method for the wave propagation algorithm.
A test facility to measure the performance of a KM(Kick Motor) is constructed, and prediction of blast wave propagation over the facility is performed to check if the safety of test personnel in MCC(Main Control Center) can be guaranteed even for the most severe explosion. Assuming that the initial explosion energy is contained in a sphere under the pressure of 500, 1000, 1500 psi, respectively, the radius of the sphere is determined for each pressure to set the mass of contained explosion gas to 35 kg. The material properties of explosion gas are set to be the ones of KM propellant combustion gas under normal condition. To reduce the effort and time required for a complex three-dimensional modeling, the flowfield is approximated to axismmetry. Calculations are performed for all three initial pressure conditions, and the analysis of the result is given for 1500 psi which is expected to be the worst case. The maximum pressure is 3.5 psig while the minimum pressure is -1.2 psig on the outer wall of MCC, and the maximum pressure difference between the inner and outer walls of protection wall amounts to 3.0 psi.
A long wave induced by a Gaussian-shape submarine landslide is simulated by a 2D fully nonlinear numerical wave tank (NWT). The NWT is based on the boundary element method and the mixed Eulerian/Lagrangian approach. Using the NWT, physical characteristics of land-slide tsunami, including wave generation, propagation, particle kinematics, hydrodynamic pressure, run-up and depression, are simulated for the early stage of long wave generation and propagation. Various sliding mass heights are applied to the developed model for a systematic sensitivity analysis. In particular, the fully nonlinear NWT results are compared with linear results (exact body-boundary conditions with linear free-surface conditions) to identify the nonlinear effects in the respective cases.
When a shock wave arrives at an open end of tube, an impulse wave is discharged from the tube exit and complicated flow is formed near tube exit. The flow field is influenced by the cross-sectional geometry of tube exit, such as circular, square, rectangular, trapezoid and etc. In the current study, three-dimensional propagation characteristics of impulse wave discharged from the tube exit with non-circular cross section are numerically investigated using a CFD method. Total variation diminishing (TVD) scheme is used to solve the three-dimensional, unsteady, compressible Euler equations. Computations are performed for the Mach numbers of the incident shock wave $M_{s}$ below 1.5. The results obtained show that the peak pressure of the impulse wave and propagation directivity depends on the cross-sectional geometry of tube exit and the Mach number of incident shock wave.
The detonation combustion is a supersonic combustion process follows on shock wave oscillations in detonation tube. In this paper numerical studies are carried out combined effect of blockage ratio and spacing of obstacle on detonation wave propagation of hydrogen-air mixture in pulse detonation combustor. The deflagration to detonation transition of stoichiometric (ϕ=1)fuel-air mixture in channel has been analyzed for effect of blockage ratio (BR)=0.39, 0.51, 0.59, 0.71 with spacing of 2D and 3D. The reactive Navier-Stokes equation is used to solve the detonation wave propagation mechanism in Ansys Fluent platform. The result shows that fully developed detonation wave initiation regime is observed near smaller vortex generator ratio of BR=0.39 inside the combustor. The turbulent rate of reaction has also a great significance role for shock wave structure. However, vortices of rapid detonation wave are appears near thin boundary layer of each obstacle. Finally, detonation combustor demonstrates the superiority of pressure gain combustor with turbulent rate of reaction of 0.6 kg mol/m3 -s inside the detonation tube with obstacle spacing of 12 cm, this blockage enhanced the turbulence intensity and propulsive thrust. The successful detonation wave propagation speed is achieved in shortest possible time of 0.031s with a significance magnitude of 2349 m/s, which is higher than Chapman-Jouguet (C-J) velocity of 1848 m/s. Furthermore, stronger propulsive thrust force of 36.82 N is generated in pulse time of 0.031s.
Precision of theoretical group velocity of waves in shell structures was discussed for the purpose of source localization of loose parts impact in pressure vessels of nuclear power plants. Estimating exact location of loose parts impact inside a reactor or a steam generator is very important in safety management of a NPP. Evaluation of correct propagation velocity of impact signals in pressure vessels, most of which are shell structures, is essential in impact source localization. Theoretical group velocities of impact signals in a plate and a shell were calculated by wave equations and compared to the velocities measured experimentally in a plate specimen and a scale model of a nuclear reactor. The wave equation applicable to source localization algorithm in shell structures was chosen by the study.
In this study, numerical analysis was carried out on a complex pressure field of blast waves caused by the detonation of high explosives in various environments. The generated blast waves propagated in the air, upon the sudden release of high energy induced by the explosion. Reflected waves were created when the pressure waves encountered certain obstacles such as the ground or the walls of structures. The propagation of the blast waves and its interaction with the reflected waves were simulated. An adaptive mesh refinement was applied to improve the efficiency of distribution of computer resource, for the computational calculation of the blast wave propagation in a wide open space. In addition, the integration of the calculation domains for the explosive and air were considered when the maximum density of the explosive region was below critical value. The results were verified by comparison with the pressure time history from blast wave experiments performed under two topographical conditions.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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