• 제목/요약/키워드: 자유유동 난류강도

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연속부착된 수직평판을 갖는 부유구조물 후류의 자유유동 난류강도에 대한 실험적연구 (An experimental study on the Free stream turbulence of Floating body with vertical plate)

  • 김호;오경근;김옥석;이경우
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2007년도 추계학술대회 및 제23회 정기총회
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    • pp.125-126
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    • 2007
  • 본 연구에서는 연속 부착된 수직평판을 갖는 부유구조물 근접 후류의 난류 구조에 미치는 자유유동 난류의 영향을 정량적으로 조사하였다. 부유소파제의 기본형으로 널리 쓰이는 폰툰형 부유구조물을 1/35로 축소하여 부체양쪽 끝단에 좌우로 움직임이 가능한 각각 한 개의 수직평판과 부체하면의 끝단에 고정된 두 개의 수직평판의 부착거리에 따라 부유구조물 후류에서 연속적으로 방출되는 와의 주기성과 근접후류에 대한 자유유동 난류강도의 영향을 분석하였다. 부유구조물의 후류에서 난류강도는 수직으로 부착된 커튼판의 영향으로 유통박리가 지속적으로 이루어져 주기적 와방출로 인해 난류강도가 생성됨을 알 수 있으며, 수직평판의 부착거리가 증가 함에 따라 부유구조물의 후류에서 생성되는 와류경계층의 두께가 감소되는 유동구조를 보여 준다.

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자유유동 난류강도가 터빈 캐스케이드내 3차원 난류유동 특성에 미치는 영향에 관한 전산해석 (Numerical Analysis on Effects of Free-Stream Turbulence Intensity on the Three-dimensional Turbulent Flow Characteristics in a Turbine Cascade)

  • 윤덕규;이우상;김대현;정진택
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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    • pp.371-374
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    • 2006
  • The objective of this study is to determine the influence of free-stream turbulent intensity on the three-dimensional turbulent flow in a linear turbine cascade. The range of free-stream turbulence intensity considered is 0.7~10%. This study was performed numerically. The results show that the mass averaged loss coefficient increased according to the increase of free-stream turbulence intensity due to increased value of the mass averaged total pressure loss coefficient which was higher than the decreased value of the mass averaged secondary flow loss coefficient. The loss coefficient distribution was changed suddenly at a free-stream turbulence intensity of 10% while the loss coefficient distribution was rarely changed at a lower free-stream turbulence intensity of 5%.

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원주의 근접후류에 대한 자유흐름 난류강도의 영향 (The effect of free stream turbulence on the near wake behind a circualr cylinder)

  • 김경천;정양범
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.2062-2072
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    • 1991
  • 본 연구에서는 역류의 측정과 원주의 근접 후류의 난류 구조에 미치는 자유흐 름 난류의 영향을 정성적 및 정량적으로 조사하기 위하여, 역류가 존재할 경우나 순간 유입각이 매우 큰 경우에도 난류의 측정이 가능한 split film probe(이하 SFP로 줄여 표기함)를 사용하여 평균 유동장과 난류의 2차 및 3차 모멘트의 변화, 속도 변동 상관 의 변화 및 대규모 와류의 유출 주파수 특성 등을 측정 분석하여, 격자에 의해 형성된 서로 다른 자유흐름 난류특성에 따른 실험 결과들을 비교 검토 해보고자 한다.

동일입자추적기법을 이용한 트랜섬선미 후류 난류유동특성에 관한 연구 (A Study on the Turbulent Flow Characteristics in the Wake of Transom Sterns using PIV Method)

  • 이경우;김옥석
    • 해양환경안전학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.352-359
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    • 2012
  • 본 연구에서는 트랜섬 선미 후류 난류유동 특성을 알아보기 위하여 Re = $3.5{\times}10^3$ 및 Re = $7.0{\times}10^3$에서 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 적용하여 실험을 수행하였다. 트랜섬 선미의 형상은 선저와 트랜섬이 이루는 각을 기준으로 $45^{\circ}$(모델 A), $90^{\circ}$(모델 B) 및 $135^{\circ}$(모델 C)로 구분하여 적용하였다. 모델의 침수깊이는 40 mm로 자유수면과 접하도록 설치하였다. 난류유동을 평균하여 난류강도, 레이놀즈 응력, 난류운동에너지에 대한 통계적 유동정보를 제공하였다. 난류강도는 자유수면과 모델의 하부 박리유동과의 상호작용으로 강하게 작용하며, 레이놀즈 응력과 난류운동에너지는 모델 C형(Raked transom)에서 낮은 분포가 나타났다.

자유유동 난류강도 변화에 따른 평판위 천이 경계층의 유동특성에 관한 실험적 연구 (Flow Characteristics of Transitional Boundary Layers on a Flat Plate Under the Influence of Freestream Turbulent Intensity)

  • 신성호;전우평;강신형
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권9호
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    • pp.1335-1348
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    • 1998
  • Flow characteristics in transitional boundary layers on a flat plate were experimentally investigated under three different freestream conditions i. e. uniform flow with 0.1 % and 3.7% freestream turbulent intensity and cylinder-wake with 3.7% maximum turbulent intensity. Instantaneous streamwise velocities in laminar, transitional and turbulent boundary layers were measured by I-type hot-wire probe. For estimation of wall shear stresses on the flat plate, measured mean velocities near the wall were applied to the principle of Computational Preston Tube Method (CPM). Distributions of skin friction coefficients were reasonably predicted in all developed boundary layers. Intermittency profiles, which were estimated using Conditional Sampling Technique in transitional boundary layers, were also consistent with previously published data. It was predicted that the incoming turbulent intensity had more influence on transition onset point and transition process than freestream turbulent intensity existed just over the transition region. It was also confirmed that non-turbulent and turbulent profiles in transitional boundary layers could not be simply treated as Blasius and fully turbulent profiles.

자유흐름 난류강도가 후향계단유동에 미치는 영향에 대한 실험 (An Experiment on the Effects of Free Stream Turbulence Intensity on the Backward-Facing Step Flow)

  • 김사량;유정열
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권9호
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    • pp.2297-2307
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    • 1995
  • An experimental study on the structure of a separated shear layer downstream of the backward-facing step has been performed by examining mean flow and turbulent quantities in terms of free stream turbulence. When free stream turbulence exists, the entrainment rate of the separated shear layer and the flow rate in the recirculation region are enhanced, resulting in shorter reattachment length. The production and diffusion terms in the turbulent kinetic energy balance are shown to increase more than the dissipation term does. Rapid decrease of the pressure-strain term in the shear stress balance implies the enhancement of the three-dimensional motion by free stream turbulence.

자유유동 난류강도와 분사비가 터빈 블레이드 선단 막냉각 특성에 미치는 영향 (Effects of Free-Stream Turbulence Intensity and Blowing Ratio on Film Cooling of Turbine Blade Leading Edge)

  • 김성민;김윤제;조형희
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.746-751
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    • 2001
  • We used a cylindrical model which simulates turbine blade leading edge to investigate the effects of free-stream turbulence intensity and blowing ratio on film cooling of turbine blade leading edge. Tests are carried out in a low-speed wind tunnel on a cylindrical model with three rows of injection holes. Mainstream Reynolds number based on the cylinder diameter was $7.1\times10^4$. Two types of turbulence grid are used to increase a free-stream turbulence intensity. The effect of coolant blowing ratio was studied for various blowing ratios. For each blowing ratios, wall temperatures around the surface of the test model are measured by thermocouples installed inside the model. Results show that blowing ratios have small effect on spanwise-averaged film effectiveness at high free-stream turbulence intensity. However, an increase in free-stream turbulence intensity enhances significantly spanwise-averaged film effectiveness at low blowing ratio.

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음향여기된 축대칭 충돌제트의 유동 특성 (Flow Characteristics of Acoustically Excited Axisymmetric Impinging Jet)

  • 조형희;이창호
    • 한국추진공학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.32-40
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    • 1997
  • 무제트초기의 불안정성이 하류에서의 와류성장에 영향을 끼치기 때문에 와류의 조절에 의한 충돌면에의 유동 및 열전달 효과의 변화를 기대할 수 있게 된다. 따라서 본 논문에서는 FFT를 이용하므로써 제트의 와류생성과 병합의 주파수 특성을 연구하고 이에 적절한 주파수로 와류를 여기하여 자유제트의 유동특성 변화와 충돌제트의 유동 및 열전달 특성을 고찰하였다. 음향여기를 하게되면 제트주위의 와류형성을 조절할 수 있게 되는데, 자연적으로 형성되는 와류의 주파수(와류의 고유주파수)와 관련하여 여기해준 주파수성분 자체보다는 여기주파수의 부조화성분이 중요한 역할을 하게 된다. 음향여기를 통해 와류의 병합이 촉진되면 중심부에서의 난류강도가 증가하게 되고 억제하면 난류강도는 감소하게 된다. 따라서 와류병합을 촉진하면 가까운 거리에서는 높은 난류강도로 인해 정체점에서의 열전달이 증가하지만 멀어질수록 포텐션코어길이의 감소로 오히려 낮은 결과를 나타내었다. 이와 반대로 와류병합을 억제하면 중심부에서의 낮은 난류강도로 가까운 거리에서는 열전달이 감소하였으나 포텐셜코어길이가 길어지면서 먼거리에서는 열전달에 효과적이었다.

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자유유동 난류강도가 터빈 동익 표면에서의 열(물질)전달 특성에 미치는 영향 (Free-Stream Turbulence Effect on the Heat (Mass) Transfer Characteristics on a Turbine Rotor Surface)

  • 이상우;박진재;권현구;박병규
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1442-1446
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    • 2004
  • The heat (mass) transfer characteristics on the blade surface of a first-stage turbine rotor cascade has been investigated by employing the naphthalene sublimation technique. A four-axis profile measurement system is employed for the measurements of the local heat (mass) transfer coefficient on the curved blade surface. The experiments are carried out for two free-stream turbulence intensities of 1.2% and 14.7%. The high free-stream turbulence results in more uniform distributions of heat load on the both pressure and suction surfaces and in an early boundary-layer separation on the suction surface. The heat (mass) transfer enhancement on the suction surface due to the endwall vortices is found to be relatively small under the high free-stream turbulence.

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자유유동 난류강도에 따른 익형 위 후류유도 경계층 천이의 거동 (Wake-Induced Boundary Layer Transition on an Airfoil at Moderate Free-Stream Turbulence)

  • 박태춘;강신형;전우평
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제30권9호
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    • pp.921-928
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    • 2006
  • Wake-induced boundary-layer transition on a NACA0012 airfoil with zero angle of attack is experimentally investigated in periodically passing wakes under the moderate level of free-stream turbulence. The periodic wakes are generated by rotating circular cylinders clockwise or counterclockwise around the airfoil. The free-stream turbulence is produced by a grid upstream of the rotating cylinder, and its intensities $(Tu_{\infty})$ at the leading edge of the airfoil are 0.5 and 3.5%, respectively. The Reynolds number (Rec) based on chord length (C) of the airfoil is $2.0{\times}10^5$, and Strouhal number (Stc) of the passing wake is about 1.4. Time- and phase-averaged streamwise mean velocities and turbulence fluctuations are measured with a single hot-wire probe, and especially, the corresponding wall skin friction is evaluated using a computational Preston tube method. The patch under the high free-stream turbulence $(Tu_{\infty}=3.5%)$ grows more greatly in laminar-like regions compared with that under the low turbulence $(Tu_{\infty}=0.5%)$ in laminar regions. The former, however, does not greatly change the turbulence level in very near-wall region while the latter does it. At further downstream, the former interacts vigorously with high environmental turbulence inside the pre-existing transitional boundary layer and gradually loses its identification, whereas the latter keeps growing in the laminar boundary layer. The calmed region is more clearly observed under the lower free-stream turbulence level and with the receding wakes.