Xu, Mao;Patruno, Luca;Lo, Yuan-Lung;de Miranda, Stefano;Ubertini, Francesco
Wind and Structures
/
v.34
no.1
/
pp.1-14
/
2022
In this work the flow through a hollow porous 5:1 rectangular cylinder made of perforated plates is numerically investigated by means of 2D URANS based simulations. Two approaches are adopted to account for the porous surfaces: in the first one the pores are explicitly modeled, so providing a detailed representation of the flow. In the second one, the porous surfaces are modeled by means of pressure jumps, which allow to take into account the presence of pores without reproducing the flow details. Results obtained by using the two aforementioned techniques are compared aiming at evaluating differences and similarities, as well as identifying the main flow features which might cause discrepancies. Results show that, even in the case of pores remarkably smaller than the immersed body, their arrangement can lead to local mechanisms able to affect the global flow arrangement, so limiting the accuracy of pressure jumps based simulations. Despite that, time-averaged fields often show a reasonable agreement between the two approaches.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
/
v.42
no.12
/
pp.1004-1012
/
2014
In this study, blowoff was investigated in a ducted combustor with the bluff body when acoustic excitation was forced. To observe the flame structure, OH radical chemiluminescence was used and the image was analyzed by using POD (Proper Orthogonal Decomposition) algorithm. Natural gas mainly composed of methane was used as fuel. Blowoff occurred when the equivalence ratio was reduced. Equivalence ratio causing blowoff was measured by changing air flow rate, excitation frequency and sound pressure. Blowoff equivalence ratio was varied depending on the experimental conditions. Vortex frequency behind the bluff body and resonance effect in combustor are the main factors that affect the blowoff equivalence ratios with the excitation.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
/
v.33
no.4
/
pp.22-31
/
1996
An efficient calculation method of pressure acting on a bluff body is developed. The method is applied to assess the containment capability of an oil fence, considering skirt deformation in current. The pressure on the frontal side of the oil fence is determined by analyzing the potential flow, substituting the wake region as a rigid body which has its boundary at the closed separation streamlines. The pressure at the downstream side of the fence, the so called base pressure, is obtained from the existing experimental results. To verify the calculation method, pressure drag of some bluff bodies in an infinite-fluid medium is calculated, which shows good agreement with the experimental results. The deformed shape of the oil fence is obtained by solving, iteratively, the coupled equations governing the flow field and the deformation of the oil fence, respectively. The deformed shape and the decrease of draft of oil fences with different ballast mass in various current conditions are investigated.
The flow around a structure has been an important subject in wind engineering research. There are various kinds of unstable aerodynamic phenomena with regard to a bluff body. In order to understand the physical mechanism of aerodynamic and aeroelastic instability of a bluff body, the relations between the flow around structures and the motion of body with various section shapes should be investigated. Based on a series of wind tunnel tests, this paper addresses the aerodynamic stability of square cylinder with various corner cuts and attack angles in the uniform flow. The test results show that the models with corner cut produced generally better behaviour for the galloping phenomenon than the original section. However, the corner cut method can not prevent the occurrence of the vortex-induced vibration(VIV). It is also shown that as the attack angle changes, the optimum size of corner cut changes also. This means that any one specific size of corner cut which shows the best aerodynamic behaviour throughout all the cases of attack angles does not exist. This paper presents an intensive study on obtaining the optimum size of corner cut for the stabilization of aerodynamic behaviour of cylinders.
The vortex flow behind a bluff body has been a subject of interest for a very long time because of its engineering applicability such as to vortex induced vibration. In the near wake of a bluff body, vortices are periodically shed in two shear layers, which originate in the trailing edges. The far wake is made up of the classical Karman vortices, which are connected together by streamwise and spanwise vortices. These vortex formations have been studied in many experimental and numerical ways. However, most of the studies considered non-cavitating flow. In this study, we investigated cavitating flow in the wake of a two-dimensional wedge. Experiments were conducted in a cavitation tunnel of Chungnam National University. Using a particle image velocimetry (PIV), we measured the velocity fields under two different flow conditions: non-cavitating and cavitating regimes. We also investigated the vortex shedding frequencies using an absolute pressure transducer mounted on the top of the test window. Throughout the experiments, it was found that the shedding frequency of the vortex was strongly affected by cavitation, and the Strouhal number could exceed its value in the non-cavitating regime.
Xu, Mao;Patruno, Luca;Lo, Yuan-Lung;de Miranda, Stefano;Ubertini, Francesco
Wind and Structures
/
v.35
no.1
/
pp.67-81
/
2022
While the aerodynamics of solid bluff bodies is reasonably well-understood and methodologies for their reliable numerical simulation are available, the aerodynamics of porous bluff bodies formed by assembling perforated plates has received less attention. The topic is nevertheless of great technical interest, due to their ubiquitous presence in applications (fences, windbreaks and double skin facades to name a few). This work follows previous investigations by the authors, aimed at verifying the consistency of numerical simulations based on the explicit modelling of the perforated plates geometry and their representation by means of pressure-jumps. In this work we further expand such investigations and, contextually, we provide insight into the flow arrangement and its sensitivity to important modelling and setup configurations. To this purpose, Unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes (URANS) and Large-Eddy Simulations (LES) are performed for a 5:1 rectangular cylinder at null angle of attack. Then, using URANS, porosity and attack angle are simultaneously varied. To the authors' knowledge this is the first time in which LES are used to model a porous bluff body and compare results obtained using the explicit modelling approach to those obtained relying on pressure-jumps. Despite the flow organization often shows noticeable differences, good agreement is found between the two modelling strategies in terms of drag force.
The present study is focused on the development of the RIF (Representative Interactive Flamelet) model which can overcome the shortcomings of conventional approach based on the steady flamelet library. Due to the ability for interactively describing the transient behaviors of local flame structures with CFD solver, the RIF model can effectively account for the detailed mechanisms of $NO_x$ formation including thermal NO path, prompt and nitrous $NO_x$ formation, and reburning process by hydrocarbon radical without any ad-hoc procedure. The flamelet time of RIFs within a stationary turbulent flame may be thought to be Lagrangian flight time. In context with the RIF approach, this study adopts the Eulerian Particle Flamelet Model (EPFM) with mutiple flamelets which can realistically account for the spatial inhomogeneity of scalar dissipation rate. In order to systematically evaluate the capability of Eulerian particle flamelet model to predict the precise flame structure and NO formation in the multi-dimensional elliptic flames, two methanol bluffbody flames with two different injection velocities are chosen as the validation cases. Numerical results suggest that the present EPFM model has the predicative capability to realistically capture the essential features of flame structure and $NO_x$ formation in the bluff-body stabilized flames.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
/
v.35
no.1
/
pp.82-88
/
2011
The objective of this study is to investigate the validity of the dynamic sub-grid G-equation model to a complex turbulent premixed combustion such as bluff body stabilized turbulent premixed flames for the considering of the realistic engineering application. In this study, a new turbulent flame speed model, introduced by the sub-grid turbulent diffusivity and the flame thickness, is also proposed and is compared with an usual model using sub-grid turbulent intensity and with the experimental data. The calculated results can predict the velocity and temperature of the combustion flow in good agreement with the experiment data.
The flame stabilization and the combustion characteristics of diffusion flame formed in the wake of a cylindrical bluff body with fuel injection are studied. With the turbulence generator, the flame stability limits and ion currents were measured and analyzed. The results from this experimental study are summarized as follows. The region with highest average value of ion currents in the middle of flame is moved to the upstream side by the turbulent components of main stream. The flame mass with partially active reaction is moved fast for uniform flow and turbulence generator G3, but the flame mass with relatively slow reaction is moved slowly for turbulence generator G1. If the turbulence generator with strong turbulent component is installed, the turbulent time scale is increased with movement from main stream side to recirculation zone as well as the flame stability limits is deteriorated. Though the special dominant frequency is not appeared in the eddy which exists in flame, high frequency characteristics are appeared in uniform flow and turbulence generator G3, and low frequency characteristics are appeared in uniform flow, turbulence generator G3 and G1.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
/
v.11
no.3
/
pp.115-123
/
2003
With the advent of high performance computers and more efficient numerical algorithms, computational fluid dynamics(CFD) has come out as a modem alternative for reducing the use of wind tunnels test in automotive engineering. However, in spite of the fact that many competent researchers have made all their talents in developing turbulence model over since the past dozen or more years, it has been an important impediment in using the CFD effectively to design machinery and to diagnose or to improve engineering problems in the industry since the turbulence model has been acting as the Achilles' tendon in aspect of the reliability even to this time. In this study, Reynolds-averaged Wavier-Stokes equations were solved to simulate an incompressible turbulent flow around a bus-like bluff body near ground plane. In order to investigate the effect of the discretisation schemes and turbulence model on the aerodynamic forces several turbulence models with five convective difference schemes are adopted. From the results of this study, it is clear that choice of turbulence model and discretisation scheme profoundly affects the computational outcome. The results also show that the adoption of RNG $k-\varepsilon$ turbulence model and nonlinear quadratic turbulence model with the second order accurate discretisation scheme predicts fairly well the aerodynamic coefficients.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.