• Title/Summary/Keyword: 레이놀즈식

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Prediction of Strouhal Number of the Triangular Cylinder Bluff Bodies (삼각주형 와 발생체의 스트로우할 수의 예측)

  • 김창호
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.17 no.2
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    • pp.71-78
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    • 1998
  • 와(vortex) 박리는 고형물체가 유동내에서의 유체의 흐름을 방해할 때 발생하는 전 형적인 주기적 진동 현상이다. 본 연구에서는 삼각주형 실린더가 유동내에 유발하는 와 발 리 특성을 가시화 기법, 와에 의해 변조된 초음파의 파워 스펙트럼 및 유동관에서의 진동측 정 등을 통해 연구하였다. 가시화 관찰과 유동측정 실험 결과, 발생 와는 발생체 전면으로부 터 3d와 5d 사이에서 가장 안정성이 유지됨을 발견하였다. 넓은 레이놀즈 수(104≤Re≤106) 의 유동영역에서 액체와 기체원형유동의 측정 실험결과로부터 스트로우할(Strouhal) 수가 와발생체 폭(d)과 형상비(d/D)의 증가함수이며, 삼각주 단면의 높이에 반비례함을 알 수 있 었다. 또한 실험 결과로부터 실린더의 기하학적 치수로 삼각주형 실린더의 스트로우할 수를 예측할 수 있는 경험식을 제시하였다.

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有限解析法에 의한 流動解析

  • 강신영
    • Journal of the KSME
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    • v.23 no.3
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    • pp.200-206
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    • 1983
  • FAM의 기본적인 구상은 해석 하고자하는 선형 또는 비선형 편미분 방정식을 국부적으로 해석 적인 해를 구하여 이용하자는 것이다. 그러기 위하여 유한차분법(FDM)과 유한변분법(FEM)에 서와 같이 전체유동장을 작은 요소로 나누고 그 요소 내에서 국부해를 구한 다음 이들 요소를 중첩시킴으로써 각 요소의 미지수에 대한 대수식을 얻어서 수치해를 구하자는 것이다. 그러나 FDM에서와 같이 국부요소에서 미분항을 구하지 않고, FEM 에서와 같이 요소에서 형상함수를 도입하지 않는 상태에서 해석적인 해를 구하고 있기 때문에 수치해석에서 얻어지는 미분양들은 비교적 정확하게 구해진다. 따라서 Navier-Stokes 방정식이나 에너지 방정식에서 최고차항이 작은 파라메타, 즉 레이놀즈수나 피크리수의 역수로 곱하여서 있는 경우에도 안정된 해를 구할 수 있다고 알려져 있다. 요소자체의 계수를 구하는 데는 계산시간이 많이 소요되지만 수치해석 상의 안정성이나 수렴성이 좋기 때문에 전체계산시간은 오히려 적게 걸리는 경우도 있다고 한다.

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Study on Heat Transfer Characteristics of Screen Type Heat Storage Materials (집강형 축열재의 열전달 특성에 관한 연구)

  • Pak, Hi-Yong;Park, Woong-Ki
    • The Magazine of the Society of Air-Conditioning and Refrigerating Engineers of Korea
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    • v.10 no.2
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    • pp.81-89
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    • 1981
  • Experimental results for convective heat transfer from a number of screen type heat storage materials, made of stainless steel and brass, were obtained by the use of the transient technique. The effects of the material, the size of mesh, and the number of screens. on the heat transfer coefficient could not be detectable A dimensionless correlation describing the convective heat transfer from the screen type heat storage materials is given in the range of Reynolds number between 60 and 1000.

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Simplified Design of Commercial Pipes with Considering Secondary Losses (부차 손실을 고려한 상용관로의 간편 설계)

  • Yu, Dong-Hun;Jeong, Won-Guk
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.34 no.1
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    • pp.31-43
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    • 2001
  • The friction factor of commercial pipe varies with wide range depending on pipe type and pipe size. Various methods can describe the wide variation of friction factor with good accuracy, but they normally require an iteration process even for solution of a simple case. Power law can result in an explicit form of solver so that the power law is rigorously employed for the development of direct solution technique. The parameters used in the present form of power law are allowed to haute some variation with pipe size and Reynolds number as well as pipe type for wider coverage with good accuracy, while Hazen-Williams equation permits limited variation which accounts only for the roughness or the pipe type. Furthermore secondary loss is considered in the development of explicit equations for design of commercial pipes.

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An evaluation of wall functions for RANS computation of turbulent flows (난류 흐름의 RANS 수치모의를 위한 벽함수 성능 평가)

  • Yoo, Donggeun;Paik, Joongcheol
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.53 no.1
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    • pp.1-13
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    • 2020
  • The most common approach for computing engineering flow problems at high Reynolds number is still the Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) computations based on turbulence models with wall functions. The recently developed generalized wall functions blending between the wall-limiting viscous and the outer logarithmic relations ensure a smooth transition of flow quantities across two regions. The performances and convergence properties of widely used turbulence models with wall functions that are applicable for turbulence kinetic energy (TKE), turbulent and specific dissipation rates, and eddy viscosity are presented through a series of near wall flow simulations. The present results show that RNG k-𝜖 model should be carefully applied with small tolerance to get the stable solution when the first grid lies in the buffer layer. The standard k-𝜖 and RNG k-𝜖 models are not sensitive to the selection of wall functions for both TKE and eddy viscosity, while the k-ω SST model should be applied together with kL-wall function for TKE and nutUB-wall functions for eddy viscosity to ensure accurate and stable boundary conditions. The applications to a backward-facing step flow at Re=155,000 reveal that the reattachment length is reasonably well predicted on appropriately refined mesh by all turbulence models, except the standard k-𝜖 model which about 13% underestimates the reattachment length regardless of the grid refinement.

A Study on Improvement γ-Reθt Model for Hypersonic Boundary Layer Analysis (극 초음속 경계층 해석을 위한 γ-Reθt모델 개선 연구)

  • Kang, Sunoh;Oh, Sejong;Park, Donghun
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.48 no.5
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    • pp.323-334
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    • 2020
  • Since boundary layer transition has a significant impact on the aero-thermodynamic performance of hypersonic flight vehicles, capability of accurate prediction of transition location is essential for design and performance analysis. In this study, γ-Reθt model is improved to predict transition of hypersonic boundary layers and validated. A coefficient in the production term of the intermittency transport equation that affects the transition onset location is constructed and applied as a function of Mach number, wall temperature, and freestream stagnation temperature based on the similarity numerical solution of compressible boundary layer. To take into account a Mach number dependency of transition onset momentum thickness Reynolds number and transition length, additional correlation equations are determined as function of Mach number and applied to Reθc and Flength correlations of the baseline model. The suggested model is implemented to a commercial CFD code in consideration of practical use. Analysis of hypersonic flat plate and circular cone boundary layers is carried out by using the model for validation purpose. An improvement of prediction capability with respect to variation of Mach number and unit Reynolds number is identified from the comparison with experimental data.

A Study on Performance Characteristics of Horizontal Axis Tidal Turbine Considering Nose Shape, Angle of Inflow and Tower Structure (수평축 조류발전 터빈의 노즈 형상 및 유입각도, 타워 구조물의 영향을 고려한 터빈 성능특성 분석)

  • Heo, Man-Woong;Kim, Dong-Hwan;Yi, Jin-Hak
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.32 no.1
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    • pp.17-25
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    • 2020
  • In this study, three-dimensional fluid flow analyses have been performed in order to investigate the performance characteristics of a horizontal axis tidal turbine (HATT) by solving three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes equations utilizing the shear-stress-transport turbulence model. The computational domain for the flow analysis has been composed of hexahedral grids, and the grid dependency test has been carried out so as to determine the optimum grid size. Performance characteristics of the HATT have been investigated in consideration of the effects of hub nose geometry, inflow angle, and the tower. It has been found that the power output can be enhanced along with an increase of the ratio of the length to the diameter of the turbine nose, and the power of HATT has been reduced by approximately 10% when the primary fluid flow had an inflow angle of 15°. The power output of downstream HATT is found to be lower than that of the upstream HATT by about 1%.

Experimental Study on Aerodynamic Characteristics of Morphing Airfoil Configuration (모핑 에어포일 형상의 공력특성 실험연구)

  • Ko, Seung-Hee;Bae, Jae-Sung;Kim, Hark-Bong;Roh, Jin-Ho;Ahn, Seok-Min
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.40 no.10
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    • pp.846-852
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    • 2012
  • The present paper is the preliminary study of the development of a morphing aircraft wing and investigates experimently the aerodynamic characteristics of a base airfoil and a morphing airfoil. The wind tunnel tests are conducted for a base Clark-Y airfoil, an airfoil with a mechanical flap, and a morphing airfoil. Lifts, drags, and pitching moments are measured by using a three-axis load cell and they are calibrated by considering solid blockage and wake blockage. The wind tunnel tests are conducted for various air speeds, Reynolds' numbers, and angles of attack. The experimental results show that the aerodynamic characteristics of the morphing airfoil in lift-drag and lift-pitching moment are better than those of the airfoil with a mechanical flap.

A Study of Frictional Flow Characteristics of Korean Streams (우리나라 하천의 흐름특성 및 마찰계수 산정)

  • Yoo, Dong-Hoon;Lee, Tae-Hee
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.613-618
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    • 2008
  • 본 연구에서는 개수로 마찰흐름 특성에 관한 연구로서 유량조사사업단(2006)의 우리나라 3대강 유역 하천자료와 미국의 Colorado지역 록키산맥 하천 관측자료를 통하여 개수로의 흐름특성을 집중적으로 검토하였다. 개수로 설계에 있어 수로의 흐름해석 및 마찰계수의 정확한 산정은 수로설계의 근간이 된다. 하지만 일반적으로 사용하고 있는 Manning(1889)식은 개수로 흐름특성을 판단하기에 너무 단순하여 상이한 결과를 보임에도 불구하고 단순성에 기인하여 사용되는 것으로 판단된다. Bazin(1865)과 Varwick(1945)의 개수로 실험결과를 보면 Nikuradse(1933)의 원형관수로 실험결과와 마찬가지로 층류, 천이층류, 완난류, 천이난류, 전난류 등 다섯 가지의 흐름특성이 존재함을 알 수 있다. 또한, 개수로 마찰계수의 특성변화를 보면 조고 또는 조도가 증가함에 따라 마찰계수가 상향으로 평행 이동하는 것을 볼 수 있다. 실험결과로부터 확인되는 이러한 흐름 특성이 현장에서도 분명히 나타날 것으로 판단하며 이러한 가설에 근거하여 각 하천의 관측자료를 분석하였다. 유량조사사업단의 우리나라 3대강 유역 하천 관측자료(2006)를 레이놀즈수의 함수인 완난류 흐름으로 전제하고 물의 기본적인 성질과 하천의 경사, 수심, 조고 등의 영향을 고려한 무차원수를 도입하여 마찰계수의 2차적인 분포특성을 파악하고자 하였다. 하지만 관측된 자료로부터 무차원수를 도입하여 산정된 마찰계수분포를 보면 마찰계수가 급격히 증가하고 추정된 유속과 관측된 유속을 비교하면 추정된 유속이 산개되는 경향이 나타났다. 이러한 문제점은 유량관측시 관측지점의 수면경사 및 하상경사의 미관측으로 하천정비기본계획상에 제시된 지형으로부터 하상경사를 추정하여 마찰계수와 유속을 산정하였다. 또한 하천정비기본계획상에 제시된 Manning의 조도계수를 이용하여 Ganguillet&Kutter(1869) 산정식과 Manning(1889) 산정식으로 부터 유속을 산정한 결과 오차가 크게 발생한 것을 확인하였으며, 실제 관측자료에 적합하도록 조도계수를 재 산정하였다. 논문의 분량 제한상 분석과정은 추후 논문에 제시하기로 하고 분석결과와 수위관측에서의 문제점을 제시하였다.

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Estimation of the Virtual Mass of Conical Nets using Circulating Water Channel (회류수조를 이요한 자루그물의 가상질량 추정)

  • 김현영
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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    • v.36 no.1
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    • pp.60-65
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    • 2000
  • The virtual mass of net is an important parameter in the analysis and control of net movement in the water. This experiment was performed with the purpose of getting a relation on the quantity of netting and virtual mass of trawl nets using the circulating water channel that can control flow speed. Twelve types of conical nets were examined. Resistance of the conical net at the steady and acceleration state was recorded as text on the personal computer through the tension meter and current meter. The results were obtained as follows ;1. Resistance(R) of the conical net is proportional to the degree of attack angle in the sam e amount of twine material.2. Coefficient of the resistance(Cd)could be defined by the following regression model as a function of Reynolds Number(Re). Cd=0.039Re-0.14743. Resistance(R) is proportional to TSA(Twine surface area) and defined as follows; R=21.398TSA-0.12194. Coefficient of virtual mass(CM) could be calculated by the following first order regression model. CM=37.557U-8.96845. Virtual mass is directly proportional to Volume of net(V) or d/l.

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