• Title/Summary/Keyword: 박리영역

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EDISON_CFD를 이용한 초음속 이중압축램프에서 난류 모델에 따른 유동현상 비교

  • Sin, Ho-Cheol
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2015.03a
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    • pp.585-589
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    • 2015
  • 본 연구에서는 이중압축램프의 초음속 유동에서 발생하는 충격파 경계층 상호작용을 EDISON_CFD로 해석하기로 한다. 이중압축램프에선 역압력 구배로 인하여 경계층이 박리가 일어나게 되고 박리된 경계층이 다시 이중압축램프에 부착되어 생겨난 박리영역을 관찰할 수 있다. 박리영역의 앞뒤로 유동의 방향이 바뀌게 되면서 압축 팬(compression fan)과 재부착 팬(reattachment fan)이 충격파를 발생시키고 이중압축램프전방의 충격파와 만나서 복잡한 유동 구조를 가지게 됨을 확인하였다. 이와 같은 층류에서 난류, 박리와 재부착의 영역에서의 해석하기 위해선 해석자의 난류모델이 중요하다. $15^{\circ}-30^{\circ}$, $15^{\circ}-45^{\circ}$의 두 종류의 이중압축램프를 $k-{\omega}$ SST 난류 모델과 ${\gamma}-Re_{\theta}$ 천이 모델로 계산을 EDISON_CFD로 수행하였다. 난류 모델의 차이를 표면마찰계수, 압력계수, 마하수로 비교하여 차이점을 분석하였다.

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Combustion Characteristics of Hypersonic SCRamjet Engine (극초음속 스크램제트 엔진의 연소특성)

  • 원수희;정은주;정인석;최정열
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.8 no.1
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    • pp.61-69
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    • 2004
  • This paper describes numerical efforts to characterize the flame-holding and air-fuel mixing process of model SCRamjet engine combustor, where a hydrogen jet injected into a supersonic cross flow and in a cavity Combustion phenomena in a model SCRamjet engine, which has been experimentally studied at University of Queensland and Australian National University using a free-piston shock tunnel, was observed around separation region of upstream of the normal injector and inside of cavity. The results show that the separation region and cavity generates several recirculation zones, which increase the fuel-air mixing. Self ignition occurs in the separation-freestream and cavity-freestream interface.

Experimental study of flow separation upstream of the riverine weir (하천 보 전방의 박리 흐름에 대한 실험적 연구)

  • Bang, Joo Young;Seo, Il Won
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.49-49
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    • 2020
  • 하천 보 상류영역에서 발생하는 박리 흐름을 분석하기 위해 실험수로에 하천보 모형을 설치하고, 보 주변에서 발생하는 흐름 구조를 입자 영상 유속계(PIV)로 이용하여 정밀하게 측정하였다. 본 연구에 사용된 보는 하천 설계기준을 따른, 전방 수직벽과 하류 경사램프가 있는 유한한 마루 길이 보이다. 실험 조건은 보 상·하류부 수심으로 인한 4가지 흐름(Hydraulic jump, Plunging jet, Surface wave, Surface jet)을 기반으로 설정하여 수리조건에 따른 유속 특성을 규명하였다. 실험에서 측정한 수직-수평방향 평균 유속·유선도를 분석한 결과, 보 전방의 하부에서 재순환 흐름이 관측되었고, 역방향 흐름도 이 지역에서 발견되었다. 유속 편차의 제곱 평균(Root Mean Square) 흐름장에서 보 전방과 재순환 흐름 영역에 불안전한 흐름이 강하게 발견되었다. 역방향 흐름은 박리 흐름에서 발견되는 주요 특성으로, 역방향 흐름의 전체 면적을 매 관측마다 측정하여 이를 분석한 결과, 재순환 흐름의 면적은 오른쪽으로 기울어진 분포를 가지고, 항상 0보다 큰 값을 가지는 것으로 나타났다. 재순환 면적에 따른 흐름 특성은 역방향 흐름 면적에 대한 조건부 평균을 이용하여 파악했는데, 조건부 평균의 구간은 재순환 흐름의 중심에서 지배적인 주기값을 이용했다. 역방향 흐름이 작은 영역에선, 보 상류의 흐름이 재순환 흐름으로 말려들어가는 열린 박리흐름이 나타나며, 역방향 흐름이 큰 경우에는 재순환 영역의 흐름은 보 상류의 흐름과 분리되는 닫힌 박리흐름이 발생하였다. 역방향 흐름이 가장 큰 경우, 보 전방의 박리흐름은 보의 상단을 넘는 것으로 관찰되었다. 이러한 결과를 통해 보 마루에서 발생하는 박리흐름이 보 전방에 박리흐름에 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 조건부 평균된 역방향 흐름의 면적과 박리 지점(separation point)의 관계를 분석한 결과, 역방향 흐름의 오른쪽으로 기울어진 분포와 대규모 흐름 방출 현상이 관측되었다. 박리 지점의 위치와 수리 매개변수의 관계를 분석한 결과, 상류의 수심 증가에 따라 증가하는 경향이 나타났다.

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Delamination Evaluation of Thermal Barrier Coating on Turbine Blade owing to Isothermal Degradation Using Ultrasonic C-scan Image (초음파 C-scan을 이용한 터빈 블레이드 열차폐코팅의 등온열화에 의한 박리 평가 기법)

  • Lee, Ho-Girl;Kim, Hak-Joon;Song, Sung-Jin;Seok, Chang-Sung
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.36 no.5
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    • pp.353-362
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    • 2016
  • Thermal barrier coating (TBC) is an essential element consisting of a super-alloy base and ceramic coating designed to achieve long operational time under a high temperature and pressure environment. However, the top coat of TBC can be delaminated at certain temperatures with long operation time. As the delamination of TBC is directly related to the blade damage, the coupling status of the TBC should be assured for reliable operation. Conventional studies of nondestructive evaluation have been made for detecting generation of thermally grown oxide (TGO) or qualitatively evaluating delamination in TBC. In this study, the ultrasonic C-scan method was developed to obtain the damage map inside TBC by estimating the delamination in a quantitative way. All specimens were isothermally degraded at $1,100^{\circ}C$ with different time, having different partial delamination area. To detect partial delamination in TBC, the C-scan was performed by a single transducer using pulse-echo method with normal incidence. Partial delamination coefficients of 1 mm to 6 mm were derived by the proportion of the surface reflection signal and flaw signal which were theoretical signals using Rogers-Van Buren and Kim's equations. Using the partial delamination coefficients, the partial delamination maps were obtained. Regardless of the partial delamination coefficient, partial delamination area was increased when degradation time was increased in TBC. In addition, a decrease in partial delamination area in each TBC specimen was observed when the partial delamination coefficient was increased. From the portion of the partial delamination maps, the criterion for delamination was derived.

An Experimental Study on Flow control around Foil with Coanda effect (콴다효과를 이용한 익 주위의 유동제어에 관한 실험적 연구)

  • Oh, Kyoung-Gun;Cho, Dae-Hwan;Lee, Gyoung-Woo;Ko, Jae-Yong
    • Proceedings of KOSOMES biannual meeting
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    • 2006.11a
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    • pp.65-69
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    • 2006
  • The flow around a foil with water jet was investigated using the two-frame PIV(CACTUS 3.1) system. After separation, unsteady recirculation & reattachment region was shown a result at reading edge. Separation area was decreased to 1/3 more by waterjet system with coanda effect. Angle of attack and water jet velocity was a variable in the experiment. Each parameters was controlled to $0^{\circ}\sim35^{\circ}$ and $0[m/s]\sim9.2[m/s]$. The separation of flow appearanced at first when the angle of attack is $17^{\circ}\sim18^{\circ}$, However, according to grew up of velocity, beginning of the separation was delayed. In this experiment, vortex and separation region was disappeared by blown when each parameters are low level, and separation controlled more certainly.

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A Study of PIV Analysis around 2-Dimensional Foil with Blowing (물분사장치를 이용한 2차원 익 주위의 PIV 해석에 관한 연구)

  • Oh, Kyoung-Gun;Cho, Dae-Hwan;Lee, Gyoung-Woo;Ko, Jae-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • v.1
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    • pp.45-49
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    • 2006
  • The flow around a foil with waterjet was investigated using the two-frame PIV(CACTUS 3.1) system. After separation, unsteady recirculation & reattachment region was shown as a result at reading edge. Separation area was decreased to 1/3 more by waterjet system with coanda effect. Angle of attack and waterjet velocity was a variable in the experiment. Each parameters was controlled to $0^{\circ}{\sim}35^{\circ}$ and 0[m/s]${\sim}$9.2[m/s]. The separation of flow appearanced at first when the angle of attack is $17^{\circ}{\sim}18^{\circ}$. However, according to grew up of velocity, beginning of the separation was delayed. In this experiment, vortex and separation region was disappeared by blown when each parameters are low level, and separation controlled more certainly.

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Numerical Simulation of the Delamination Behavior of Polymeric Adhesive Tapes Using Cohesive Zone Element (응집 영역 요소를 이용한 고분자 접착 테이프의 박리거동 모사)

  • Jang, Jinhyeok;Sung, Minchang;Yu, Woong-Ryeol
    • Composites Research
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    • v.29 no.4
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    • pp.203-208
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    • 2016
  • Metal and polymer sandwich composites, which are made of sheet metal sheath and polymer or fiber reinforced plastic core, have been reconsidered as an alternative to sheet metal due to their lightness and multifunctional properties such as damping and sound-proof properties. For the successful applications of these composites, the delamination prediction based on the adhesion strength is important element. In this study, the numerical simulation of the delamination behavior of polymeric adhesive tapes with metallic surfaces was performed using cohesive zone elements and finite element software. The traction-separation law of the cohesive zone element was defined using the fracture energy derived from peel mechanics and experimental results from peel test and implemented in finite element software. The peel test of the polymeric adhesive film against steel surface was simulated and compared with experiments, demonstrating reasonable agreement between simulation and experiment.

Analysis of the Transitional Separation Bubble Using Partially Parabolized Navier-Stokes Equations (천이 박리기포의 포물형 방정식을 이용한 수치적 해석)

  • 강동진;최도형
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.13 no.6
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    • pp.1257-1268
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    • 1989
  • 본 연구에서는 이에 천이와 난류모델을 첨가하여 층류 경계층이 천이를 거쳐 난류 경계층으로 발달해가는 전과정을 해석하려고 한다. 또, 이러한 부분 면파의 특성을 needle contact법에 의하여 측정 포물형이나 완전 Navier-Stokes 방정식을 사용함에 있어서 표면곡률항의 중요성을 보이며, 익형의 선단등 표면곡률이 중요한 영역에서도 적용가능한 수치적 방법을 제시한다.

The improvement of Two-Dimensional Subsonic Diffuser Performance Using the Turbulent Wake Caused by Cylinder (실린더 후류를 이용한 2차원 디퓨저 성능개선)

  • Kim, Se-Il
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2014.03a
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    • pp.614-618
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    • 2014
  • 본 연구에서는 디퓨저의 압력회복을 높이기 위해 디퓨저 입구에 실린더를 설치하여 후류가 압력회복에 어떤 영향을 미치는지 알아보았다. 2D-Incomp-2.1-P 해석자를 이용하여 속도, 압력에 따른 유동가시화를 통해 내부유동을 분석하였고, 압력회복계수를 비교하여 디퓨저 입구에 설치된 실린더의 후류가 디퓨저 성능에 어떤 영향을 주는지 비교하였다. 그결과 실린더를 설치하였을 때 확대부에서의 박리영역이 더 작아졌고 압력회복계수가 더 높아졌다.

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Modeling of Electromagnetic Wave Propagation for Detection of Bond Delamination in Concrete (콘크리트 보강재 박리 검사를 위한 전자파 모델링)

  • 남연수;임홍철
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.17 no.3
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    • pp.261-269
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    • 2004
  • The existing concrete beams can be retrofitted or reinforced by attaching carbon fiber or glass fiber sheet beneath the beams. Although diverse design methods and application techniques of the retrofitting are studied and developed, the testing method of examining retrofitted beams have not been put into practice yet. In this study, a bond delamination has been modeled and studied to provide a basis for the development of actual testing equipments. For this purpose, Gaussian and sinusoidal waves with 3GHz and 5GHz center frequency are used as an incident wave and 1mm and 3mm bond delamination under the reinforcement are modeled. In the modeling, Finite Difference-Time Domain algorithm is used to investigate the behavior of electromagnetic waves in concrete. The results have shown that 5GHz waves are suitable for the detection of delamination.