• Smart Structures and Systems
• /
• 제23권6호
• /
• pp.579-587
• /
• 2019

In this paper, pounding tuned mass dampers (PTMDs) were designed to mitigate the multi-mode vortex-induced vibration (VIV) of stay cable utilizing the viscous-elastic material's energy-dissipated ability. The PTMD device consists of a cantilever metal rod beam, a metal mass block and a specially designed damping element covered with viscous-elastic material layer. Wind-tunnel experiment on VIV of stay cable model was set up to validate the effectiveness of the PTMD on multi-mode VIV mitigation of stay cable. By analyzing and comparing testing results of all testing cases, it could be verified that the PTMD with viscous-elastic pounding boundary can obviously mitigate the VIV amplitude of the stay cable. Moreover, the installed location and the design parameters of the PTMD device based on the controlled modes of the primary stay cable, would have a certain extent suppression on the other modal vibration of the stay cable, which means that the designed PTMDs are effective among a large band of frequency for the multi-mode VIV control of the stay cable.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.149-153
• /
• 2023

본 연구에서 송풍기 덕트 스탠드 구조물의 구조 설계 및 해석을 수행하였다. 대상 구조물은 운송체의 환경 시험 챔버내에 적용되는 풍동의 팬과 송풍기이다. 다양한 하중을 분석하여 송풍기 덕트 스탠드 지지 구조물에 대한 설계를 수행하였다. 분석된 주 하중은 팬에 의한 하중과 토크이다. 또한 모터의 자중과 덕트 무게도 분석하여 구조 하중에 적용되었다. 하중을 분석하여 덕트 스탠드 구조물을 설계하였다. 유한 요소 구조 해석을 통해 구조 설계 결과의 안전성을 평가하였다. 최종 설계 결과의 안전성을 검증하였다.

• Wind and Structures
• /
• 제26권5호
• /
• pp.279-292
• /
• 2018

Inspired by the energy harvesting eel, a flexible flag behind a D-shape cylinder in a uniform viscous flow was simulated by using the immersed boundary method (IBM) along with low-speed wind tunnel experimentation. The flag in the wake of the cylinder was strongly influenced by the vortices shed from the upstream cylinder under the vortex-vortex and vortex-body interactions. Geometric and flow parameters were optimized for the flexible flag subjected to passive flapping. The influence of length and bending coefficient of the flexible flag, the diameters (D) of the cylinder and the streamwise spacing between the cylinder and the flag, on the energy generation was examined. Constructive and destructive vortex interaction modes, unidirectional and bidirectional bending and the different flapping frequency were found which explained the variations in the energy of the downstream flag. Voltage output and flapping behavior of the flag were also observed experimentally to find a more direct relationship between the bending of the flag and its power generation.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제24권2호
• /
• pp.288-297
• /
• 2000

This paper describes the results of an experimental investigation of the flow characteristics and the heat transfer rate on a surface by interaction of a pair of vortices. The test facility consists of a boundary-layer wind tunnel with a vortex introduced into the flow by half-delta wings(vortex generators) protruding from the surface. In order to control the strength of the two longitudinal vortices, the angles of attack of the vortex generators are varied from 20 degree to 45 degree, but spacings between the vortex generators are fixed to 4 cm. The 3-dimensional mean velocity downstream of the vortex generators is measured by a five-hole pressure probe, and the hue-capturing method using the thermochromatic liquid crystals has been used to provide the local distribution of the heat transfer coefficient. By using the method mentioned above, the following conclusions are obtained from the present experiment. The boundary layer is thinned in the regions where the secondary flow is directed toward the wall and thickened where it is directed away from the wall. The peak augmentation of the local heat transfer coefficient occurs in the downwash region near the point of minimum boundary-layer thickness. Streamwise distributions of averaged Stanton number on the measurement planes show very similar trends for all the cases(${\beta}=20^{circ},\;30^{\circ}\;and\;45^{\circ}$).

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.70-80
• /
• 2016

The comparison of two commercial codes(FLUENT and STAR-CCM+) and an open-source code(OpenFOAM) are carried out for the aerodynamic analysis of flight vehicles at low speeds. Tailless blended-wing-body UCAV, main wing and propeller of HALE UAV(EAV-3) are chosen as geometries for the investigation. Using the same mesh, incompressible flow simulations are carried out and the results from three different codes are compared. In the linear region, the maximum difference of lift and drag coefficients of UCAV are found to be less than 2% and 5 counts, respectively and shows good agreement with wind tunnel test data. In a stall region, however, the reliability of RANS simulation is found to become poor and the uncertainty according to code also increases. The effect of turbulence models and meshes generated from different tools are also examined. The transition model yields better results in terms of drag which are much closer to the test data. The pitching moment is confirmed to be sensitive to the existence and the location of transition. For the case of EAV-3 wing, the difference of results with ${\kappa}-{\omega}$ SST model is increased when Reynolds number becomes low. The results for the propeller show good agreement within 1% difference of thrust. The reliability and uncertainty of three codes is found to be reasonable for the purpose of engineering use. However, the physical validity and reliability of results seem to be carefully examined when ${\kappa}-{\omega}$ SST model is used for aerodynamic simulation at low speeds or low Reynolds number conditions.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제33권5호
• /
• pp.1-8
• /
• 2005

아크히터의 작동특성을 예측하고 아크히터 자체의 설계와 해석을 위해, 세그먼트 아크히터(segmented arc-heater)의 내부 유동을 계산하였다. 지금까지 몇몇 연구자들이 아크히터 내부 유동을 수학적으로 모델링하여 일부 아크히터의 내부 유동을 정확하게 계산하는데 성공하였지만, 다양한 아크히터의 여러 운용 조건을 모두 만족하는 수학적 모델을 완성하지 못했다. 본 연구에서는 수학적 모델링의 범용성 확보를 위해, 아크 히터 내부의 난류 유동에 중점을 두었다. 기존의 대수 난류 모델을 대신하여 세 개의 2방정식 난류를 사용하였으며, 계산 결과 $k-\varepsilon$ 난류 모델이 아크히터 내부의 유동을 모사하는데 적합하다는 것을 확인했으며, 난류가 아크히터 유동을 특성을 좌우하는 중요한 요소 중에 하나라는 것을 밝혔다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제28권4호
• /
• pp.475-485
• /
• 2004

This paper was studied to investigate and compare the effects of inclined baffle plate on the turbulent flow characteristics of a gun-type gas burner through X-Y plane and Y-Z plane respectively by using X-probe from hot-wire anemometer system. For this purpose, two burner models with a cone-type baffle plate and a flat-type one respectively were used. The fast jet flow spurted from slits plays a role such as an air-curtain because it encircles rotational flow by swirl vanes and drives mixed main flow to axial direction regardless of the inclination of baffle plate. The inclined baffle plate causes axial mean velocity component and turbulent intensities etc. to be greatly concentrated towards the central part of a burner, and its effect especially appears in the range of about X/R=1.0-2.0. Also, it gives much larger size to axial mean velocity component and turbulent intensities etc formed near the slits in the range of X/R=1.4103. Especially the inclined baffle plate shifts more the Reynolds shear stress uw to the central region of a burner(Y/R=${\pm}$0.75) than the flat-type one, moreover it develops more strongly than uv.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제48권2호
• /
• pp.99-108
• /
• 2020

항공기 결빙 분야에서 표면 조도는 대류 열전달을 강화하고 국소 액적 부착률(Local Collection Efficiency)을 변화시킨다는 점에서 매우 중요한 요소로 받아들여지고 있다. 이에 따라 최근 결빙실험 분야에서는 표면 조도 형성과정 데이터를 획득하기 위한 노력이 진행되고 있다. 한편, 이러한 실험은 데이터 측정의 어려움으로 인해 주로 저속 결빙조건에서 수행되고 있다. 그러나 저속조건이 표면 조도의 최종 형상에 미치는 영향은 아직 거의 알려진 바가 없다. 본 연구는 저속 결빙조건에서 실험을 수행하고, 획득한 표면 조도 데이터와 결빙조건과의 연관성을 분석하였다. 분석 방법으로는 기존 고속조건 실험에 활용되는 지배 파라미터를 이용하였으며, 표면 조도의 경향성을 기존 고속 실험 결과와 비교하였다. 표면 조도 크기는 기존에 알려진 경향성과 잘 일치했지만, smooth zone 폭은 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제8권5호
• /
• pp.442-449
• /
• 1984

본 연구에서는 두 분류가 교우되어 배합이 이루어지는 유동역에서 3차원 방향 에 대하여 평균속도분포, 난류강도분포, 난류전단응력분포, 상관계수의 분포 및 난류 운동에너지와 운동량의 변화 등을 측정 분석하였다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제29권4호
• /
• pp.448-455
• /
• 2020

본 연구에서는 서리의 피해 저감을 위하여 과수 무봉지 재배를 목적으로 사용하고 있는 그물망을 이용하고자, 서리의 양을 관측하는 장치를 대조구와 시험구에 설치하여 그 비교를 통해 서리 저감 효과를 구명하였다. 시험 결과 실제 서리가 관측된 날을 기준으로 시험구에서 37%에서 59%까지 저감 효과를 확인할 수 있었다. 또한 서리의 양을 자동으로 관측하는 장치를 개발하고 풍동실험을 통해 서리 측정 장치의 방풍함 높이를 30 cm로 결정하였다. 이러한 연구 결과는 그물망 설치함으로써 과수 개화기에 서리 피해를 저감할 수 있을 것으로 판단되며, 그물망의 농업적 이용에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.