• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.613-618
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• 2019

열교환기에서 유동 유발 진동은 배관의 파손을 유발할 수 있어서 열교환기의 구조 안정성을 위해 유동 유발 진동 특성을 규명할 필요가 있다. 본 연구는 단일 원관에서 입구의 유속이 일정한 경우와 주기적인 변동이 있는 경우에 대하여 시간에 따라 원관 주위에서 와류의 생성, 발달 및 분리 특성을 비교 분석하고 양력과 항력의 시간 변화 특성과 PSD 특성을 살펴보아 단일 원관에서 전방류의 주기적인 속도 변동에 따른 유동 특성을 규명하였다. 일정 입구 유속의 경우는 잘 알려진 칼만 와류 분포를 보여 주었으며 원관의 상하에서 교대로 와류가 발생, 성장, 분리하는 것을 관찰할 수 있었다. 주기적인 입구 유속의 경우는 원관의 상하에서 동시에 와류가 발생하는 것을 관찰할 수 있었다. 일정 입구 유속의 경우는 양력의 PSD 크기가 항력에 비해 약 500배 컸으며 주파수는 31.15 Hz이며 항력은 2배인 62.3 Hz로 나타났다. 주기적인 입구 유속의 경우는 항력의 PSD가 양력보다 약 500배 컸으며 주파수는 입구 유속의 주파수와 동일하게 15.57 Hz이며 양력의 주파수는 일정 입구 유속과 같은 칼만 와류 주파수인 31.15 Hz로 나타났다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제26권4호
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• pp.428-435
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• 2016

In this paper, high-performance and low-noise centrifugal fan used to circulate cold air inside a household refrigerator is developed by reducing the vortex flow observed near the tip of fan hub. First, the performance of the existing centrifugal fan is investigated through the experiment using a fan tester and the characteristics of detailed flow field obtained from the CFD simulation are closely examined. The strong vortex flow is observed in the vicinity of the tip of fan hub. Based on this result, new design is devised to reduce this vortex flow. As a result, it is numerically and experimentaly found that the volume flow rate of the new fan increases and the radiated noise decreases in comparison with the existing fan at the same rotation speed.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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• pp.1020-1025
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• 2002

This paper exploits how vortex noise is generated around a cylinder. This is done by utilizing an acoustic holography. In this experiment. compressed air was Infected to tile cylinder through a hose. Therefore, major noise sources were at a hose end as well as around the cylinder： vortex shedding noise. The holography results show a resultant noise picture there it is not easy to clearly sort out the shedding noise and what is generated at the end of the tube. We attempted to separate those noise by the method we developed : contribution analysis scheme. The method, in fact, was found to be efficient and practical to separate the noise field into independent noise sources. The highlights of the results are. we believe, that lift and drag noise picture are now available. This procedure does not limit its application. therefore we may use this to visualize any noise field that we want to understand.

• 대한조선학회논문집
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• 제43권1호
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• pp.59-67
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• 2006

Evolution of the unsteady three-dimensional tip vortex in the wake field of a rectangular NACA 0012 hydrofoil in pitching motion is investigated. Measurements were made in CWC using PIV. A hydrofoil has an aspect ratio of 5 with chord length of 1 Oem. Pitching angle and mean angle of attack were set to $\pm$ $5^{\circ}$ and $10^{\circ}$, respectively. Frequency of oscillation was varied from 0.1 Hz to 1 Hz in order to study the effect of unsteadiness imposed by various frequencies, which correspond to the reduced frequency of K=0.1, 0.21, 0.52 and 1.05. Reynolds number based on chord length and free-stream velocity was $30\times$$10^{4}$ Phase-averaging technique was employed. Unsteadiness and variation of the size and characteristics of tip vortex at different reduced frequency were discussed.

• 대한조선학회지
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• 제26권2호
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• pp.64-72
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• 1989

본 논문에서는 전단류를 받는 marine riser의 와류유기진동 예측모델을 제시하였다. 여기서는 marine riser를 인장력이 길이에 따라 변하는 보로 모델링하고, 섭동법으로 구해진 Green's function과 random vibration 이론에 의하여 예측모델을 구성하였다. 여기서 제시된 예측모델을 실제의 riser에 대하여 적용해 본 결과, riser는 전단류 내에서 유 무한 경계의 거동 특징을 동시에 갖는 중간적인 거동을 하며, riser의 길이에 따라 진동응답크기의 분포가 흐름의 유속분포와 비슷한 형태를 갖고 있는 것으로 나타났다. 또한, marine riser를 길이에 따라 변하는 인장력을 받는 보로 모델링한 경우와, 그것을 평균한 균일한 인장력을 받는 보로 모델링한 경우에 대하여 해석한 진동응답을 비교한 결과, 균일인장력을 받는 보로 모델링한 경우가 riser의 수면근처에서 실제보다 큰 예측치를 주고 있는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제30권1A호
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• pp.27-33
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• 2010

본 연구에서는 소형 풍력발전기를 교량에 설치하여 전력생산과 아울러 내풍안정성을 개선할 수 있는 방안을 연구하였다. 이를 위하여 기존 공기역학적 진동억제 대책과 유사하게 교량에 풍력발전기를 설치하기 위한 방법과 풍력에너지 추정 방법을 제시하였다. 풍동실험 결과를 보면, 페어링처럼 소형 풍력발전기를 설치하면 와류진동을 거의 억제할 수 있는 것으로 나타났고, 이때 교축방향 최적 이격 거리는 터빈 직경의 3-4.5배인 것으로 나타났다. 그리고 풍력발전기를 설치하면 항력계수는 낮아지고 양력계수의 기울기도 음에서 양의 값으로 바뀌어 전반적인 내풍안정성이 향상되는 것으로 나타났다. 한편 풍하측의 풍력발전기는 평균풍속이 낮아 발전을 못하지만, 풍상측의 풍력발전기는 상당량의 전기에너지를 생산하는 것으로 나타났다.

• 대한토목학회논문집
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• 제42권6호
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• pp.815-824
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• 2022

발전소의 주요시설 중 발전 시스템 냉각용으로 사용되는 순환수는 순환수 취수부(Circulation Water Intake Basin)를 통해 공급된다. 순환수 취수부 중 흡입수조(Pump Sump)에서 발생하는 다양한 형태의 와류는 순환수펌프(Circulation Water Pump) 및 관로에 악영향을 미친다. 특히, 공기의 흡입을 동반한 자유표면 와류는 진동, 소음, 공동현상 등을 발생시켜 순환수펌프의 성능 저하, 관로의 손상을 일으키며 발전이 중단되는 주요 원인이 된다. 따라서 수리모형 실험을 통해 순환수 취수부에 대한 수리특성을 반드시 확인하고, 와류 발생 시 와류를 제어할 수 있는 적절한 와류제어장치(Anti Vortex Device)를 적용하여 원활한 발전소 운영이 가능하도록 해야 한다. 자유표면 와류 저감을 위해 와류제어장치 중커튼월(Curtain Wall)을 사용하는 것이 일반적이며, 자세한 내용은 American National Standard for Pump Intake Design에서 기술하고 있다. 본 연구에서는 리비아 Tripoli West 4×350 MW 발전소의 순환수 취수부를 대상으로 하였으며, 실제 운영조건을 적용하고, 수리모형 실험을 통해 순환수 취수부 중 흡입수조에서 발생하는 와류제어장치의 와류저감 효과를 분석하였다. 또한, 수중와류 제어를 위해 플로어 스플리터(floor splitter)는 기본적으로 적용하였고, 자유표면에서 발생하는 와류제어를 위해 새로운 형태인 컬럼 커튼월(Column Curtain Wall)을 추가적으로 적용하여 효과를 확인하였다. 본 연구에서는 일반적으로 적용되었던 커튼월에 새로 개발한 컬럼 커튼월을 추가적으로 적용하여 수리특성을 분석한 결과, 균일한 흐름이 형성되면서 와류가 제어되는 것을 확인하였다. 또한, 순환수펌프 관로 내에서 발생하는 와류각도는 ANSI/HI 9.8의 설계기준인 5° 이하로 나타나 흐름의 안정성을 확인하였다.

• 해양환경안전학회지
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• 제24권1호
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• pp.92-100
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• 2018

난류경계층이 유지되기 위한 에너지 공급은 경계층 내 구조물인 와류들의 상호작용으로 끊임없이 이루어진다. 이러한 난류 유동은 수송분야의 마찰저항 및 해양구조물의 침식 및 진동을 유발하기 때문에 유동 제어를 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 제어의 극대화를 위해서는 난류 에너지 전달이 어떻게 이루어지는지에 대한 메카니즘 규명이 필수적이고, 이를 위해서는 층류경계층 내 유동현상으로 파악하는 것이 명확하고 용이하다는 장점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 층류경계층 내 평판에 반구를 설치하여 역압력구배을 발생시킴으로써 교란된 유동현상의 상호작용을 분석하였다. 즉, 반구를 둘러싼 목걸이 와류와 반구 표면의 유동 박리에 의한 후류영역에서 머리핀 와류가 생성되어 상호 유기적으로 영향을 주고받는다. 이 과정에서 목걸이 와류는 후류영역으로 높은 운동량의 유체를 유입시켜 머리핀 와류의 발생 주파수를 증가시킨다. 반구 전방에 구멍을 뚫어 국부적인 흡입제어로 목걸이 와류의 와도를 감소시킴으로써 그 영향이 완화되는 과정을 유동 가시화 및 열선유속계로 측정하여 정성 및 정량적으로 분석하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제31권2호
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• pp.152-158
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• 2007

Most of experimental visualizations and numerical results on the flow field separated form a leading edge around an unsteady foil show a continuous streakline from the leading edge and large reverse flow between the streakline and the suction surface. However, they have not exactly clarified yet the dynamic behavior of vortices separated from the leading edge because separation around an unsteady foil is very complicated phenomenon due to many parameters. In the present study the flow fields around pitching foils have been visualized by using a Schlieren method with a high speed camera in a wind tunnel at low Reynolds number regions. It has been observed that small vortices are shed discretely from the leading and trailing edge and that they stand in line on the integrated streakline of separation shear layer. By counting vortices in the VTR frames it was clarified that the number of vortex shedding from the leading and trailing edge during one pitching cycle strongly depends on the non-dimensional pitching rate. Futhermore the vortices moving up to the leading edge on the suction surface of the pitching foil are visualized. They play an important role to balance the number of vortex shedding from both edges.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권6호
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• pp.8-14
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• 2005

지면 근처에 존재하는 뭉뚝한 물체의 유동장 이해는 자동차 및 항공 업계에 매우 중요한 분야이다. 이를 위해 비압축성 평균 Navier-Stokes 방정식에 $\varepsilon{-SST}$ 난류 모델을 적용하여 정사각주와 이동 지면의 간극 유동을 해석하였다. 비정상 진동을 억제하기 위하여 사각주 하부에 수직/수평의 펜스 설치 효과를 연구하였다. 지면이 운동할 경우에는 지면의 박리 전단층의 강도가 약화되어 사각주 상/하부의 박리 전단층 상호 작용을 촉진시키므로 고정 지면에 비하여 더 낮은 간극에서도 와류 배출이 발생한다.