• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.310-313
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• 2006

본 연구에서는 sub-cavity를 적용한 경우 얻어지는 압력진동의 제어효과를 수치계산 방법을 사용하여 조사하였으며, 삼각돌기와 블로잉제트를 사용하여 얻어진 결과들과 비교하여 그 효율성을 검토하였다. 사각형의 공동을 지나는 유동장은 3차원 비정상 압축성 Wavier-Stokes 방정식에 완전 내제적 유한체적법 및 다단계 Runge-Kutta 방법을 적용하여 수치모사하였으며, 공동유동의 난류상태량들을 적절히 예측하기 위하여 large eddy simulation(LES)을 수행하였다. 본 연구의 결과로부터, 공동후단 부근에서 발생하는 압력진동이 전체 공동유동의 비정상 거동을 지배하며, sub-cavity를 사용하여 압력진동의 폭을 감소시킬 수 있음을 알았다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권3호
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• pp.231-236
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• 2015

공동유동은 종래 많은 연구가 수행되었으나 대부분의 연구는 공동 상류의 압력구배가 없는 수평면 상에 위치한 공동 유동에 대한 연구가 수행되어 왔으며, 실제 공학적 응용에서 나타나는 곡면 벽상에 위치한 공동 유동에 대한 연구는 거의 수행되지 않고 있다. 일반적으로 곡면 벽상에 위치한 공동유동에는 원심력이 작용하여 종래의 공동 유동 연구결과와 상이한 유동특성을 가질 것으로 판단되나, 이러한 데이터는 지금까지 보고되지 않았다. 본 연구에서는 곡면 벽상에 설치한 공동 유동을 수치해석법으로 조사하여 곡면의 곡률반경 및 유동의 마하수가 천음속 및 초음속 공동유동의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 곡면의 곡률반경이 작아질수록, 유동의 마하수가 증가할수록, 공동내부에서 발생하는 피크압력의 크기는 증가하였으며 공동으로 인한 전압력손실 증가한다는 것을 확인할 수 있다.

• 한국해양공학회지
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• 제10권3호
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• pp.105-116
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• 1996

In this paper, we report the experimental results for the flow pattern and the material transport around a cavity subject to a sinusoidal external flow at the far region to ward the open side of the cavity. A tilting mechanism is used to generate a oscillatory flow inside a shallow rectangular container having a cavity at one side. The surface flow visualization is performed to obtain the unsteady behavior of vortices generated at two edges situated at the entrance of the cavity. It was found that at the period 4.5 sec., the behavior of the vortices is asymmetric, and there exists a steady residual flow in the cavity. The bottom flow patterns are also visualized. There are two regions outside of the cavity where the bottom fluid particles concentrate. The material transport in this flow model is very peculiar; fluid particles in the cavity flows outward through the passage along the walls starting from the edges, and particles in the outer region approach the cavity from the central region.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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• pp.363-366
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• 2006

본 연구에서는 초음속 공동유동장에서 발생하는 압력 진동을 완화시키기 위하여 사용된 두 가지 피동제어방법들의 유효성을 수치해석적으로 조사하였다. 사용된 제어 장치들은 삼각돌기와 sub-cavity로, 전단층의 발달 특성을 조절하기 위하여 공동 전단 부근에 설치된다. 공동유동의 압력변동 특성을 조사하기 위하여 3차원 비정상 Navier-Stokes 방정식에 유한체적법을 적용하여 유동장을 모사하였으며, 유동의 난류상태량들은 LES 방법을 사용하여 계산하였다. 그 결과, 공동유동의 진동 특성은 공동의 후단 벽면에서 발생하는 압력 진동에 의해 지배되며, 제시된 방법들의 효과는 공동의 후단에서 가장 크게 나타났다. 특히, sub-cavity는 삼각돌기나 블로잉이 있는 경우에 비하여 압력 진동 저감효과가 상대적으로 크며, sub-cavity가 큰 경우 압력 진동의 저감효과가 더욱 뚜렷하게 나타났다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2003년도 추계 학술대회논문집
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• pp.139-143
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• 2003

In this study the numerical analyses on cavity flow in supersonic flow field are conducted. According to the length-to-depth ratio of cavity, the shear layer is changed, consequently influencing on vortex structure inside the cavity. Especially in case the fluid flow outside cavity impinges inside the cavity, the oscillation of the cavity flow is identified. Another result is that though the cavity flow shows the unsteadiness, characteristics of cavity flow can be represented by pressure coefficients converged.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.293-296
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• 2007

호주국립대학의 T3 자유충격파관을 이용하여, 마하수 3.7의 유입 유동에 대해 비분사유동, 공동이전 경사분사유동, 공동내부 평행분사유동, 공동내부 역분사유동에 대해 주파수를 확인하고, 공동 유동 특성을 살펴보았다. 비분사유동은 고조파 형태의 주파수가 나타나지 않았으나 10 kHz 부근에서 비교적 큰 압력 스펙트럼이 나타났다. 공동 이전 경사분사는 공동의 앞전에서 박리되는 전단층의 두께를 증가시켜 공동 뒷전에서 발생하는 유동의 진동 현상을 현저히 감소시켰다. 공동 내부 평행분사는 공동의 뒷전에 분사 유동이 직접 부딪히게 되고, 공동의 진동 현상을 오히려 증가시켰다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제28회 춘계학술대회논문집
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• pp.295-298
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• 2007

본 연구에서는 초음속 공동유동장에서 발생하는 압력변동을 저감하기 위한 피동제어방법의 유용성을 실험 및 수치해석적으로 조사하였다. 피동제어방법으로 사각 공동내 상류 벽면에 sub-cavity를 설치하였다. 공동내 하류벽면에 센서를 설치하여 압력변동 값을 실험적으로 측정하였으며, 측정된 압력변동값을 FFT변환하여 주파수 분석을 하였다. 수치계적으로는 공동내 압력변동 특성을 살펴보기 위해 3차원 비정상 Navier-Stokes 방정식에 유한체적법을 적용하여 유동장을 모사하였으며, 유동의 난류상태량들은 LES 방법을 사용하여 계산하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 다음과 같다. 공동유동에서 진동 특성은 공동 하류벽면에서 발생하는 압력진동에 의존한다. 특히 leading tip 두께와 sub-cavity 크기가 진동 저감효과에 주요 인자이다.

• 한국추진공학회지
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• 제20권5호
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• pp.77-83
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• 2016

종래, 직선벽상의 공동에서 발생하는 유동에 대한 많은 연구가 수행되어 왔다. 그러나 실제 공학적 응용에서 빈번하게 접하게 되는 곡선벽상의 공동 유동에 대한 연구는 찾아보기 드물다. 이러한 곡선 벽상에서는 강한 원심력의 효과가 발생하여 공동 유동에 영향을 미치게 되므로, 종래 직선 벽에서 발생하는 공동 유동과는 그 특성이 다를 것으로 예상되나, 이에 대한 구체적인 정보는 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 유동의 마하수가 0.4에서 0.8까지의 고아음속 유동조건에서 곡선 벽 위의 공동 유동장을 수치해석적 방법으로 조사하였으며, 공동의 세장비(L/H)는 3.0으로 고정하였으나, 곡면의 곡률반경을 변화시켰다. 그 결과 곡선 벽의 공동에서 발생하는 압력진동이 직선 벽에 비하여 더 크며, 곡면의 곡률반경이 공동내부에서 발생하는 비정상 유동특성에 큰 영향을 미친다는 것을 알았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2005년도 제25회 추계학술대회논문집
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• pp.117-120
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• 2005

본 연구에서는 초음속 공동 주위에서 발생하는 비정상 유동현상을 이해하고, 공동시스템이 설치된 장치의 성능 및 안정적인 운전을 방해할 수 있는 공동유동의 압력진동을 제어할 수 있는 방법을 제시한다. 사각형의 공동을 지나는 초음속 유동장은 3차원 비정상 압축성 Wavier-Stokes 방정식에 완전 내제적 유한체적법 및 large eddy simulation을 적용하여 수치모사하였다. 수치계산은 공동전단 근처에 설치된 삼각돌기나 블로잉 제트가 초음속 공동유동장의 유동특성에 미치는 영향을 조사하였다. 본 수치계산 결과로부터 이러한 제어방법들이 특히 공동후단 부근에서 발생하는 강한 압력진동을 억제하는데 효과가 있음을 알 수 있다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2005년도 창립60주년 기념 추계 학술대회
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• pp.82.1-82.1
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• 2005