An experimental investigation of the flow over the rectangular body located in close proximity to a ground board was reported using the particle image velocimetry (PIV) technique. The present experiments were conducted in a closed-loop open surface water channel with the Reynolds number, $Re_H=1.2{\times}10^4$ based on the model height. In addition to the PIV measurements, flow visualization studies were also carried out. The PIV technique provided instantaneous and time-averaged velocity vectors map, vorticity contours, streamline topology and turbulent quantities at various locations in the near wake. In the vertical symmetry plane, the upperbody flow is separated from the sharp top leading edge of the model and formed a large reverse flow region on the upper surface of the model. The flow structure downstream of the model has asymmetric double vortices. In the horizontal symmetry plane, identical separated flow regions occur on both vertical side walls and a pair of primary recirculatory bubbles dominates the wake region.
The effects of secondary flow on the structure of a turbulent wake generated by a flat plate was investigated experimentally. The secondary flow was induced In a $90^{\circ}$ curved duct in which the flat plate wake generator was installed. The wake generator was installed in such a way that the wake velocity gradient exists in the span wise direction of the curved duct. Measurements were made in the plane containing the mean radius of curvature where pressure gradient and curvature effects were small compared with the secondary flow effect. All six components of the Reynolds stresses were measured in the curved duct. Turbulence intensities in the curved wake are higher than those in the straight wake due to an increase of the turbulent kinetic energy production by the secondary flow. In the inner wake region, shear stress and strain in the plane containing the velocity gradient of the wake show opposite signs with respect to each other, so that eddy viscosity Is negative in this region. This indicates that gradient-diffusion type turbulence models are not appropriate to simulate this type of flow.
In-cylinder flow of a purpose-built small HSDI Hydra Diesel engine was investigated by laser Doppler velocimetry(LDV) during induction and compression processes. The flow was quantified in terms of ensemble-averaged axial and swirl velocities, normalized by the mean piston speed, at a plane located 12mm from the cylinder head and corresponding to the mid-plane of the diametrically-opposed quartz windows at an enigne speed of 1000rpm. The formation of toroidal vortices during the intake process and the evolution and decay of swirl motion during the compression process were observed. Turbulence at around TDC of compression became homogeneous and isotropic.
In this paper, a numerical simulation of three-dimensional flow field and heat transfer coefficient distribution are conducted for two types of gas turbine blade with plane and squealer tips. The numerical results show that gas turbine blade with squealer tip considerably changes the flow structures near the tip regions of pressure and suction sides, so the overall heat transfer coefficients on the tip and shroud with squealer tip are lower than those with the plane tip blade. Finally, the effect of tip gap clearance on the flow field and heat transfer characteristics are investigated.
Three-dimensional potential flow due to the translation of a sphere touching a rigid plane wall or a free wall is investigated by use of tangent sphere coordinates. Exact expressions for the velocity potential are derived in integral formes. Added mass and lift force on the sphere are also calculated.
In this paper, we report the numerical and experimental solutions of the axi-symmetric flows in the axial plane driven by an impingement of fluid from the bottom wall of a circular cylinder. We managed to visualize successfully the flow pattern shown on the vertical plane through the container axis. The numerical results are not show to compare well with the experimental results for the case of the Rossby number 3. Because the numerical results calculate on the assumption that vortex flows are axi-symmetric flow on the other hand real experimental results are show asymmetric flow. The numerical solutions reveal that inertial oscillation plays an important role at small Rossby numbers, or at a larger background rotation.
Three-dimensional flow and aerodynamic loss in the tip-leakage flow region of a high-turning first-stage turbine rotor blade with a squealer tip have been measured with a straight miniature five-hole probe for the tip gap-to-chord ratio, h/c, of 2.0%. This squealer tip has a indent-to-chord ratio, $h/{st}/c$, of 5.5%. The results are compared with those for a plane tip $(h_{st}/c=0.0%)$. The squealer tip tends to reduce the mass flow through the tip gap and to suppress the development of the tip-leakage vortex. Therefore, it delivers lower aerodynamic loss in the near-tip region than the plane tip does. At the mid-span, however, the aerodynamic loss has nearly the same value for the two different tips.
f-plane 혹은 $\beta$-plane을 갖고 강체 회전중인 균질수에 외부로부터 고밀도의 유체 를 계속 주입시 주입된 고밀도 류의 확장형태와 이와 대응하는 기존의 균질수(상층수) 의 흐름을 관찰하였다. 고밀도류는 주입후 편향력에 의해 서안을 따라 흐르면서 내부 로 침투 확장하여 회전축에 비대칭인 모양을 보인다. 특히 $\beta$-plan에서는 바닥 경사도 의 증가에 따른 압력 경도력의 증가에 의한 서안을 따라 흐르는 속도가 증가되고 결국 편향력의 증가로 서안에서의 폭이 f-plane보다 좁게 나타난다. 그러나 남쪽에 이르러 서는 유입수의 국지적인 두께증가로 인해 확장 속도가 동시에 경계면상에서 의 혼합을 유발시키기도 한다. 유입된 고밀도류의 상층의 와도발생과 관련한 역할은 확장경로상 의 국지적인 지형효과의 유발과 유입으로 인한 상층수의 수직운동, 즉 vortex-tube stretching 효과를 발생시키는 것으로 볼 수 있으나 f-plane의 경우는 후자에 해당하 는 반시계 방향의 축대칭류를 생성시킴으로써 지형효과는 서안 경계층에만 존재하는 것으로 관찰되었으며 이때의 지형효과는 북향의 매우 약한 서안 경계류로 나타나고 있 다. 한편 $\beta$-plan에서 의 유입수의 역할은 실험면적의 동쪽반인 내부흐름에서는 h보다 는 dh/SUB $\beta$/dt의 크기가 우세하여 결국 상대와도의 감소경향인 시계방향의 음의 와 도(negative vorticity)의 발생과 서쪽반에서는 경계면의 경사 (tilting)에 의한 지형 효과가 극대화되어 유입수의 방향과 정반대인 강한 흐름이 나타나고 있다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제22권5호
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pp.588-594
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1998
Heat transfer characteristics of distance between impinging surface and a plane jet were experi-mentally investigated. The local heat transfer coefficients were measured by a thermochromic liq-uid crystal(TLC) The jet Reynolds number studied was varied over the range from 10,000310 to 30,000310 the nozzle-to-plate distance (H/B) from 4 to 10. It was observed that the Nusselt number increases with Reynolds number the occurrence of the secondary peak in the Nusselt number is within the potential core region the potential core of the jet flow can reach the impinging surface so that the wall jet can a transition from laminar to turbulent flow resulting in a sudden increase in the heat transfer rate.
The flowfield generated by a 2-D rotating cylinder on a plane moving at freestream velocity was experimentally investigated in a wind tunnel to simulate aerodynamic characteristics of rotating wheels of an automobile. In the flowfield around a rotating cylinder at 3*10$^{3}$ < Re$_{d}$<8*10$^{3}$, unique mean flow and turbulence characteristics were confirmed by hot-wire measurements as well as frequency analysis, which was supported by flow visualization. In the vicinity of a rotating cylinder, a unique turbulence structure on .root.over bar u'$^{2}$ profiles was formed in hump-like shape at 1 < y/d < 3. A peak frequency which characterized the effect of a rotating cylinder had the same value of the rotation rate of a cylinder. In case of cylinder rotation, the depths of mean velocity -defect and turbulent-shear regions were thickened by 20-40% at 0 < x/d < 10 compared with the case of cylinder stationary. Far downstream beyond x/d > 10, the flowfield generated by a rotating cylinder showed self-similarity in the profiles of mean velocity and turbulence quantities. The effect of a rotating cylinder was independent of its rotation rate and Reynolds number in the measurement range.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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