• Title/Summary/Keyword: 층류유동

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A Study on Flow Characteristics of Developing Laminar Pulsating Flows in a Square Duct (정4각단면덕트 입구영역에서 층류맥동유동 유동특성에 관한 연구)

  • 박길문
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.5
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    • pp.1683-1696
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    • 1991
  • 본 연구에서는 정4각단면덕트 입구영역에서 층류맥동유동(laminar pulsating flows)의 유동특성을 이론 및 실험적으로 규명하기 위하여, 이론적 방법으로 덕트 입 구영역에서의 층류맥동유동에 대한 운동량방정식을 유도한 후 비선형인 대류항을 선형 화 시켜서 라플라스변환으로 속도분포식의 해를 구하였고, 실험적인 방법으로는 시험 덕트 크기는 횡단면의 가로*세로가 40mm*40mm이고, 길이가 4000mm인 정4각단면덕트 입구영역에서 송풍기에 의한 공기흡입유동으로 층류진동유동을 발생하며 이들 두유동 을 합성시켜 발생한 층류맥동유동에 대하여 열선유속계의 열선신호로부터 얻어진 속도 파형을 고찰하여 덕트내의 맥동유동에 대한 임계레이놀즈수를 결정하고 속도분포를 측 정하였다. 그리고 이론적으로 얻어진 속도분포식과 열선유속계로 측정한 속도분포를 비교검토하여 정확성을 검증하고, 이들 해석결과로 부터 층류맥동유동의 입구길이(en- trance lenght)식을 결정하여 제안하였다.

Analysis of Laminar Boundary Layer with Various Mach Number (마하수에 따른 층류유동 변화 분석)

  • Park, Myeong-U;Tae, Myeong-Sik;Park, Sang-Ho;Son, So-Eun;Son, Chan-Gyu;O, Se-Jong
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2012.04a
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    • pp.113-116
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    • 2012
  • 본 연구에서는 마하수 변화에 따른 층류유동 변화를 살펴보았다. 해석 프로그램은 EDISON_CFD를 이용하고, EDISON_CFD에서 사용한 수치기법과 Scheme에 대해서 언급한다. CFD기법을 이용하여 해석한 결과를 경계층조건의 이론 해석방법인 Blasius Boundary Layer와 비교하였다. 각 요소마다 해석한 결과를 통하여 층류 경계층의 특성을 살펴보았다. 그 결과 마하수 증가에 따른 평판의 온도 증가와 밀도 감소가 경계층을 선형적으로 증가시키는 것을 보았다. 또한 마하수 증가에 따른 점성계수의 증가를 살펴봄으로서 층류유동에서 마하수의 증가는 점성에 의한 운동량 확산을 증가시킨다는 것을 보았다.

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Analysis of Laminar Flows around Submerged Spheres (물 밑에 잠긴 구 주위의 층류 유동장 해석)

  • Kwag, Seung-Hyun
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.34 no.8
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    • pp.1094-1099
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    • 2010
  • Three dimensional laminar flows are numerically simulated around the submerged spheres. The finite volume based Navier-Stokes equations with unstructured grids are solved to make clear the hydrodynamic phenomena near and far away from the body. Reviews are made on with the vorticity, velocity, dynamic pressure, residuals, drags, etc. The Reynolds numbers under consideration are 425, 300, 250 and 100. In case of small spacing between spheres, the flow is more stable than that past a single sphere. According to the analysis, the flow past two spheres is found to be unstable as the spacing becomes larger. The rear sphere shows the deduction of stagnation pressure, which results in the decrease of the resistance. The predicted drag coefficients verify that the present numerical calculation is reasonable.

Design of Laminar Flow Chamber Apparatus for Endothelial Cell Physiology Study (혈관내피세포의 생리적 반응 연구를 위한 평판형 층류발생장치의 설계)

  • 장준근
    • Tribology and Lubricants
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    • v.14 no.1
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    • pp.94-98
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    • 1998
  • 혈관내피세포는 혈관의 내벽에 단일 층을 구성하고 있는 상피세포로 동맥경화나 혈관협착의 원인에 매우 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 그리고, 모든 혈관 질환의 발생장소가 혈관이 나뉘는 분지부에 집중되고 있어, 혈류역학과 혈관질환 간에 상호연관성이 있음을 짐작할 수 있다. 특히, 최근에 와서 혈관내피세포가 혈액유동에 의해 발생하는 전단응력을 인지하여 혈관의 제반 생리적 반응을 조절한다는 연구결과가 속속 발표되고 있어, 혈관질환의 극복을 위한 연구 개발에 혈관내피세포에 대한 이해의 중요성이 증대되고 있다. 이에 본 연구에서는 혈관내피세포에 혈류와 같은 크기의 전단응력을 부가하여 세포의 생리적 반응을 고찰할 수 있는 평판형 층류발생장치를 설계, 제작하였다. 설계된 평판형 층류발생장치는 유동환경 하에서의 혈관내피세포의 동적반응을 고찰 할 수 있도록 유동액의 온도, 산도, 전단응력의 크기를 조절할 수 있도록 설계하였으며, 제작된 실험장치를 이용하여 전단응력에 의한 혈관내피세포의 형태변화를 고찰하였다. 개발된 층류발생장치는 혈관내피세포의 연구 뿐 아니라, 백혈구의 점착, 암세포의 전이등에도 다양하게 활용이 가능하다.

A study for laminar and turbulent boundary layer theory around a Joukowski and NACA-0012 airfoil by CFD (Airfoil 주변에서의 층류 및 난류경계층 이론에 대한 수치해석)

  • Je, Du-Ho;Hwang, Eun-Seong;Lee, Jang-Hyeoung
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.14 no.4
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    • pp.1533-1539
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    • 2013
  • In the present study, we compared the theory with CFD data about the boundary layer thickness, displacement thickness and momentum thickness. According to the freestream velocity, larminar and turbulent is decided and affect to the flow patterns around the airfoil The boundary layer thickness, displacement thickness and momentum thickness affect to the aerodynamic characteristics of the airfoil(e.g. lift, drag and pitching moment). The separation point is affected by varying angle of attack. In the present study, we used the Joukowski airfoil(c=1), and NACA0012 airfoil was used at CFD. The chord Reynolds number is $Re_c$=3,000, 700,000, respectively and the freestream velocity is 0.045, 10 m/s, respectively. In this paper, the data was a good agreement with that of experimental results, so we can analyze the various airfoil models.

Study on Two-Dimensional Laminar Flow through a Finned Channel (박막이 부착된 채널내의 2차원 층류유동장에 대한 연구)

  • Yoon Seok-Hyun;Jeong Jae-Tack
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.7 no.3
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    • pp.53-59
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    • 2002
  • A two-dimensional laminar flow through a channel with a pair of symmetric vertical fins is investigated. At far up- and down-stream from the fins, the plane Poiseuille flow exists in the channel. The Stokes flow for this channel is first investigated analytically and then the other laminar flows by numerical method. For analytic method, the method of eigen function expansion and collocation method are employed. In numerical solution for laminar flows, finite difference method(FDM) is used to obtain vorticity and stream function. From the results, the streamline patterns are shown and the additional pressure drop due to the attached fins and the force exerted on the fin are calculated. It is clear that the force depends on the length of fins and Reynolds number. When the Reynolds number exceeds a critical value, the flow becomes asymmetric. This critical Reynolds number Re/sub c/ depends on the length of the fins.

Study on Two-Dimensional Laminar Flow Through a Finned Channel (박막이 부착된 채널내의 2차원 층류 유동장에 대한 연구)

  • Yoon, Seok-Hyun;Jeong, Jae-Tack
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2001.11b
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    • pp.545-550
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    • 2001
  • A two-dimensional laminar flow through a channel, on which a couple of symmetric vertical fins are attached, is investigated. The stokes flow for this channel flow is investigated analytically and laminar flow numerically. For analytic solution, the method of eigen function expansion and collocation method are employed. For numerical solution, finite difference method(FDM) is used to obtain vorticity and stream function. From the results, streamline patterns are shown and the pressure drop due to the attached fins is calculated, which depends on the length of fins and Reynolds number. While $Re, streamline pattern is symmetric, a pair of additional asymmetric solutions appear for $Re>Re_c$, where the critical Reynolds number $Re_c$ depends on the length of the fin.

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Numerical calculation of Laminar flow in a Square Duct of 90° Bend (정사각형 단면을 갖는 90° 곡관의 층류유동 계산)

  • Kim H. T.;Kim J. J.
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.2 no.1
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    • pp.1-7
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    • 1997
  • A FA-FD hybrid method, developed for solving three-dimensional incompressible Navier-Stokes equations, is applied to calculate three-dimensional laminar flows through a square duct with a 90° bend. The method discretizes the convective terms in the primary flow direction with 3rd-order upwind finite-differences and the convective and diffusive terms in the transverse directions with the two-dimensional finite analytic method. The non-staggered grid system is used and the pressure-velocity coupling is achieved by a global iteration procedure based on the PISO algorithm. Detailed comparisons between the computed solutions and the available experimental data are given mainly for the velocity distributions at cross-sections in a 90° bend of a square duct with both fully developed and developing entry flows. Although the computational result shows generally a good agreement with the experimental data, there are some significant discrepancies underlining the necessity of more accurate numerical methods as well as reliable experimental data for their validation.

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