• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.11a
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• pp.8-9
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• 1997

산업의 발달과 환경에 대한 관심이 높아짐에 따라 고효율, 저공해인 가스터빈의 응용범위가 넓어지고 있는 추세이다. 가스터빈 기관의 효율을 높이기 위해서는 터빈 입구온도를 높이는 것이 필수적인데 이는 재질에 의해 제한 받게 되고 이 때문에 효과적인 냉각방법의 필요성이 대두되었다 충돌제트는 국소적으로 높은 열/물질 전달 효과를 얻을 수 있어서 터빈 블레이드 냉각과 연소기 벽면 냉각에 효과적으로 응용 될 수 있다. 이러한 충돌제트의 냉각효과는 제트출구의 초기조건에 매우 민감한데 Kelvin-Helmholts 불안정은 불안정한 자유전단층에서 자연적인 와류생성(roll up)과 개개의 와류고리 형성의 원인이 되고 이 고리의 성장과 병합(pairing)은 제트의 유동특성에 상당히 영향을 미친다. 제트주위에 생성되는 이러한 와류에 의해 제트중심에서 속도와 난류강도가 변하게 된다. 이러한 제트초기의 불안정성은 하류에서의 와류성장에 영향을 끼치기 때문에 와류의 조절에 의한 충돌 면에의 열 전달 효과 상승을 기대할 수 있다. 이 조절방법은 크게 두 가지로 나눌 수 있는데 하나는 제트주의 환형관에 이차유동을 가하여 와류를 직접 제어함으로써 자유전단류(free shear layer flow)의 안정성 원리를 이용하여 열 전달을 촉진하는 것이고 다른 하나는 음향여기(acoustic exitation)를 사용하여 제트주위의 와류형성을 조절하는 것인데, 자연적으로 형성되는 와류의 주파수(와류의 고유주파수)나 부조화 주파수(subharmonic)로 음향여기 시키는 경우 제트 주위 와류는 더욱 증폭되고 그렇지 않은 경우 제트주위 와류의 형성이 억제되어 더 긴 제트코어의 길이 및 제트코어 주위에서 작은 크기의 와류들이 형성된다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.31 no.9
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• pp.1-8
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• 2003

Velocity data were acquired at a series of stations in the chordwise direction above a delta wing with leading edge extension, using a triple axis hot film anemometry. Surveys normal to planform yield velocity field data at incidence angle of 24$^{\circ}$and 32$^{\circ}$at a centerline chord Reynolds number of $1.76{\times}10^6$. Experimental results of velocity measurements of mean velocity of three components gave a confidence to quantitative investigate the vortical flow field over a LEX-delta wing with this probe. The present experiments indicated the existence of both wing and LEX vortex where the local mean axial velocity is maximum. It also shown the development of secondary vortex of opposite sign of rotating above the wing surface near the leading edge. The insertion of probe across the flow field was found to have little influence on the position of the vortex core.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.48 no.3
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• pp.337-341
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• 2010

The flow patterns in a stirred tank, 1m in diameter and 1 m in height, were studied using CFX, a commercial computational fluid dynamics program, with the impeller rotation speed, the impeller blade angle and the tank-bottom shape varied and the baffles included or excluded. A vortex was observed in the center of the tank in the absence of the baffles, and the intensity of the vortex increased with increasing the rotation speed. The vortex was considerably reduced in the presence of the baffles. An increase in the blade angle increased the vertical flow and decreased the vortex intensity. The flow in the corners of the tank bottom turned smoother as the tank bottom was varied in shape from flat to round.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1997.04a
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• pp.63-72
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• 1997

본 논문은 분사제트 주위에 형성되는 와류를 조절하여 제트를 제어하기 위하여 유동가시화, 속도분포 및 난류성분을 측정하는 실험을 수행하였다. 와류를 조절하기 위한 방법으로 제트노즐 주위에 환형관을 설치하여 환형관으로부터 2차제트를 분사 또는 흡입함으로써 제트주위에 형성되는 전단류를 변화시켰다. 2차제트 분사시 주제트 주위에 형성되는 와류의 발달을 억제함으로써 제트 포텐셜코어의 길이가 아주 길어지는 제트유동을 얻을 수 있었다. 환형관으로부터 주제트주위의 유체를 흡입하는 경우 제트주위의 전단류가 흡입비 R=1.3∼l.65에서 대류불안정성에서 절대불안정성으로 바뀜으로써 형성된 와류가 하류에서 제트중심부까지 발전, 결합되는 것을 방지하여 더 긴포텐셜코어와 중심에서 낮은 난류강도를 얻었다. 위의 결과는 환형관 주위에 부착한 깃의 높이 변화에 따라서 변화하였는데, 이것은 깃이 환형관을 통한 흡입유동의 유로역할을 함으로써 제트밖으로부터 흡입되는 것을 방지할 수 있었다. 분사제트 벡터링을 위하여 제트노즐 주위의 환형관을 이등분하여 한쪽으로만 제트주위의 유동을 흡입함으로써 제트주위에 다른 전단류를 형성함과 동시에 Coanda효과를 이용하여 분사제트를 편향시켰다. 편향되는 정도 및 난류성분은 홉입속도 비에 따라서 크게 바뀌었다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.10
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• pp.7-15
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• 2006

The effects of strake incidence-angle on the vortex characteristics and the wing-surface pressure distribution for a double-delta wing with strake were investigated experimentally. The strake incidence-angle of negative sign(strake is pitched down from the main-wing upper-surface) increased the suction pressure of the wing-upper surface, which was the same effect of increase of angle of attack. This change of the suction pressure was caused by the closer movement of the vortex cores to the wing upper surface rather than the increase of the vortex strength.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.40 no.5
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• pp.405-412
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• 2012

A flow control on airfoil installed a vortex cell for high efficiency wind turbine blade in stationary and dynamic stall conditions have been numerically investigated by solving the compressible Navier-Stokes equations. The numerical scheme is based on a node-based finite-volume method with Roe's flux-difference splitting and an implicit time-integration method coupled with dual time step sub-iteration. The computed result for the airfoil in the stationary showed that lift-drag ratio increases due to low pressure by the vortex cell. The oscillating airfoil with the vortex cell showed that the magnitude of hysteresis loop is reduced due to the enhanced vortex in the cell.

• Journal of Power System Engineering
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• v.16 no.1
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• pp.44-50
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• 2012

팁 간격의 크기가 냉각탑용 축류팬의 성능과 누설 유동에 미치는 영향을 조사하기 위해서 서로 다른 2가지 팁 간격을 가진 경우에 대해서 점성유동을 해석하였다. 케이싱 내에서 작동하는 축류팬 주위의 유동을 연속방정식, Navier-Stokes 방정식 등을 지배방정식으로 사용하여 수치해석 하였다. 난류유동에 나타나는 레이놀즈 응력은 ${\kappa}-{\epsilon}$ 난류모델을 사용하여 계산하였다. 전체적으로 H형 격자계를 사용하였으며, 팁 주위의 유동을 해석하기 위해서 팁 영역 주위에 부분적으로 조밀한 격자를 두었다. 팁 간격이 증가하면 누설 유동의 증가로 인한 유동 손실의 증가로 전압상승과 수력효율이 감소하였다. 팬 직경에 대한 팁 간격이 0.4%에서 1.0%로 증가하면 전압상승 값이 약 10% 정도 감소하였으며, 수력효율은 약 3% 정도 감소하였다. 팁 간격이 팁 근처 날개 주위의 압력에 미치는 영향을 보면, 팁 간격이 증가하여 누설 유동이 증가하면 흡입면과 압력면의 압력차가 전연 부근에서 감소함을 알 수 있었다. 누설 와류의 중심은 코드를 따라서 흡입면으로 부터 떨어져 나가면서 형성됨을 알 수 있었다. 누설 와류의 위치를 보면 팁 간격이 증가하면 와류 중심의 위치가 흡입면 쪽으로 이동하고, 흡입면에서 떨어진 거리도 날개 후반부에서 증가 폭이 커지는 포물선 형태로 증가함을 알 수 있었다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.10 no.5
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• pp.618-624
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• 1986

Some studies on direct-contact condensation in cocurrent stratified flow of steam and subcooled water were reviewed. Several approaches have been performed to develop the condensation heat transfer coefficient relationshipo. The local Nusselt number is correlated in terms of the local water Reynolds and Prandtl numbers as well as the steam Froude number. In addition, a turbulence-centered model, developed principally for gas absorption in several geometries, is modified by using calculated interfacial paramters for the turbulent velocity and length scales. These approaches result in a fairly good agreement with the data, whereas, the turbulence-centered model is here rexcommened since it is based on the turbulent properties which may be closely related to the condensation phenemena.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.39 no.11
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• pp.891-896
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• 2015

This experimental study investigated the wake flow around an elastically supported circular cylinder. In this study, the Reynolds numbers are varied in the region of $1.4{\times}10^4{\leq}Re{\leq}3.2{\times}10^4$. Under these conditions, we have captured the process of the wake mechanism and the moving path of the vortex by measuring the velocity at each position in the wake around the cylinder. Further, these facts from the wind tunnel test are proved by a flow visualization test through a water channel. From the result, we have arrived at the following conclusions : i) The process (formation${\rightarrow}$growth${\rightarrow}$collapse) of vortex is observed in the wake around the cylinder, ii) The vortex efflux angle is approximately $16^{\circ}{\sim}17^{\circ}$ under the experimental conditions. These angles have no relationship with the velocity change and the existence of flow-induced vibrations of the cylinder, and iii) The moving path of the vortex center is obtained by spectrum analysis of the fluctuating velocity behind the cylinder. These are confirmed by conducting visualization tests.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.23 no.9
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• pp.1106-1112
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• 1999

Substantial losses behind axial flow rotor are generated by the wake, various vortices in the hub region and the tip leakage vortex in the tip region. Particularly, the leakage vortex formed near blade tip is one of the main causes of the reduction of performance, generation of noise and aerodynamic vibration in downstream. In this study, the three-dimensional flow fields in an axial flow rotor were calculated with varying tip clearance under various flow rates, and the numerical results were compared with experimental ones. The numerical technique was based on SIMPLE algorithm using standard $k-{\varepsilon}$ model(WFM) and Launder & Sharma's Low Reynolds Number $k-{\varepsilon}$ model(LRN). Through calculations, the effects of tip clearance and attack angle on the 3-dimensional flow fileds behind a rotor and leakage flow/vortex were investigated. The presence of tip leakage vortex, loci of vortex center and its behavior behind the rotor for various tip clearances and attack angles was described well by calculation.