The purpose of this paper is to investigate the effects of slits and swirl vanes on the turbulence augmentation in the flow fields of a gun-type gas burner using an X-type hot-wire probe. The gun-type gas burner adopted in this study is composed of eight slits and swirl vanes located on the surface of an inclined baffle plate. Experiment was carried out at a flow rate of 450 ι/min in burner model installed in the test section of subsonic wind tunnel. Swirl vanes playa role diffusing main flow more remarkably toward the radial direction than axial one, but slits show a reverse feature. Consequently, both slits and swirl vanes remarkably increase turbulence intensity in the whole range of a gun-type gas burner with a cone-type baffle plate.
The objective of this work is to propose calibration facility in which a thin film type heat flux sensor can be calibrated under convective flow condition by using a small wind tunnel with the constant temperature plate condition. A small wind tunnel has been built to produce a boundary layer shear flow above a constant temperature copper plate. 12-independent copper blocks, thin film heaters, insulators and temperature controllers were used to keep the temperature of flat plate constant at a specified temperature. Three commercial thin film-type heat flux sensors were tested. Convective calibrations of these gages were performed over the available heat flux range of $1.4{\sim}2.5kW/m^2$. The uncertainty in the heat flux measurements in the convective-type heat flux calibration facility was ${\pm}2.07%$. Non-dimensional sensitivity is proposed to compare the sensitivity calibrated by manufacturer and that of experiment conducted in this study.
This paper is described the program algorithm which can easily estimate dynamics of test support system by using mathematica tool based on the finite element method. We can determine the geometry, dimensions of the test support system, through tool stated in this paper for a certain test conditions. As a result of computer simulation and manufactured test support system's experiment in oder to verify suggested program, the dynamics of the test support system was well correspondent each other.
Wind tunnel experiment was carried out to study the cross-wind layer forces on a square cross-section building model using a synchronous multi-pressure sensing system. The stationarity of measured wind loadings are firstly examined, revealing the non-stationary feature of cross-wind forces. By converting the measured non-stationary wind forces into an energetically equivalent stationary process, the characteristics of local wind forces are studied, such as power spectrum density and spanwise coherence function. Mathematical models to describe properties of cross-wind forces at different layers are thus established. Then, a conditional simulation method, which is able to ex-tend pressure measurements starting from experimentally measured points, is proposed for the cross-wind loading. The method can reproduce the non-stationary cross-wind force by simulating a stationary process and the corresponding time varying amplitudes independently; in this way the non-stationary wind forces can finally be obtained by combining the two parts together. The feasibility and reliability of the proposed method is highlighted by an ex-ample of across wind loading simulation, based on the experimental results analyzed in the first part of the paper.
본 논문은 국내 주요 시설 및 국가 기반 시설로 변화되고 있는 터널 및 지하 공동구의 조기화재탐지설비시스템 설치에 이용되고 있는 광센서 선형 화재 감지 시스템에 대한 특성 분석을 목적으로 연구를 수행하였다. 연구 방법으로는 저온 환경인 $-20^{\circ}C$에서 5일간 5가지의 열감지기 중에서 작동 여부를 확인한 결과 광센서 선형 감지기만 작동하는 것을 알 수 있었다. 또한 터널과 같은 풍속이 발생되는 곳을 가정하여 축소 모형 터널을 제작하여 0 m/s와 1 m/s를 변수로 하여 광센서 선형 감지기의 작동 특성을 분석하였다. 그 결과로서 광센서 선형 감지 시스템의 온도 변화에 있어서는 풍속이 없을 때인 0 m/s 때의 값이 높게 나타나는 것을 알 수 있었다.
As tunnel ventilation has recently been playing a major role in the tunnel construction and maintenance, longitudinal ventilation systems with jet fans have been utilized a great deal because they are economical and effective. However, due to the length of tunnels and heavy traffic, it is hard to take the field measurements. In this study, therefore, the computer simulation and the model experiment of producing a wind tunnel were carried out simultaneously and the results were compared. The ultimate objective of this research was to interpret the air flow pattern inside the tunnel with a jet-fan was set up, and to offer the useful data for jet-fan installation and operation. The experiment was carried out with varying the jet-fan diameters, location of installation, the discharge velocity. Result showed that as the initial static pressure came up with the negative pressure, the tunnel air flowed into the inside of tunnel from outside due to the entrainment-effect and the backflow-phenomenon by separation-effect was observed in the lower half part of the tunnel. As the jet-fan was getting closer to the tunnel wall, the entrainment-effect caused by the interaction with the wall was increased; however, the mixing distance and irregular flow section became longer, and also the air pressure loss generated by wall friction was large.
This paper deals with an optimal determination process for the built-in location of localizer under restrictive siting area conditions of a domestic P-airport. Aerodynamic forces and moments acting on the localizer structure can be used a reference to find the safe distance from jet blast and the position at which the reasonable structural loading is applied. Wind tunnel experiment is conducted to measure aerodynamic loadings. The finite element analysis for structural deformation is employed to get the information of structural failure. A new localizer's position is determined by considering aerodynamic loading, structural strength and thermal loading due to jet blast. Deflector effect was also investigated in this study. In conclusion, the location of localizer can be placed at shorter than the current position and greatly decreased if the deflector is applied at the front of localizer.
공기역학적으로 최대동력계수를 얻을 수 있도록 최적화된 블레이드를 장착한 수평축 풍력터빈 모델을 아음속 풍동에 장착하여 공력특성을 실험하였다. Upwind 방식과 downwind방식의 풍력 터빈 로터의 공력 특성을 비교하였을 때, 후자가 전자에 비해 측정토크의 교란이 더 크게 나타났으며, 이는 지지대에서 발생된 후류와 블레이드의 상호간섭이 원인으로 작용한다고 여겨진다. 블레이드 설치각이 0o인 경우에 설계 속도비 6에 해당하는 위치에서 최대 동력계수를 보여주고 있어 설계 조건을 잘 만족함을 알 수 있었다. 또한 음의 피치각 변화가 같은 값의 양의 피치각 변화에 비해 더 커다란 동력 감소가 발생되는 결과를 보여주었다.
In this study, street canyons with a higher downwind building (so called, step-up street canyons) are considered for understanding characteristics of flow and reactive pollutants' dispersion as a basic step to understand the characteristics in wider urban areas. This study used a CFD_NIMR_SNU coupled to a chemistry module just including simple $NO_X-O_3$ photochemical reactions. First, flow characteristics are analyzed in step-up street canyons with four aspect ratios (0.33, 0.47, 0.6, 0.73) defined as ratios of upwind building heights to downwind building height. The CFD_NIMR_SNU reproduced very well the main features (that is, vortices in the street canyons) which appeared in the wind-tunnel experiment. Wind speed within the street canyons became weak as the aspect ratio increased, because volume of flow incoming over the upwind building decreased. For each step-up street canyon, chemistry transport model was integrated up to 3600 s with the time step of 0.5 s. The distribution patterns of $NO_X$ and $O_3$ were largely dependent on the mean flow patterns, however, $NO_X$ and $O_3$ concentrations were partly affected by photochemical reactions. $O_3$ concentration near the upwind lower region of the street canyons was much lower than background concentration, because there was much reduction in $O_3$ concentration due to NO titration there. Total amount of $NO_X$ in the street canyons increased with the aspect ratio, resulting from the decrease of mean wind intensity.
The wind load is always the dominant load of cooling tower due to its large size, complex geometry and thin-wall structure. At present, when computing the wind-induced response of the large-scale cooling tower, the wind pressure distribution is obtained based on code regulations, wind tunnel test or computational fluid dynamic (CFD) analysis, and then is imposed on the tower structure. However, such method fails to consider the change of the wind load with the deformation of cooling tower, which may result in error of the wind load. In this paper, the analysis of the large cooling tower based on the iterative method for wind pressure is studied, in which the advantages of CFD and finite element method (FEM) are combined in order to improve the accuracy. The comparative study of the results obtained from the code regulations and iterative method is conducted. The results show that with the increase of the mean wind speed, the difference between the methods becomes bigger. On the other hand, based on the design of experiment (DOE), an approximate model is built for the optimal design of the large-scale cooling tower by a two-level optimization strategy, which makes use of code-based design method and the proposed iterative method. The results of the numerical example demonstrate the feasibility and efficiency of the proposed method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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