The turbulent structures of the free plane jet and two dimensional impinging jet are investigated experimentally. In order to get the two dimensional jet, the contour of the cubic equation suggested by Morel is used for a contracting nozzle. A linearized constant-temperature hot-wire anemometer is used for measurement. Mean velocities and turbulent intensities are measured along the centerline of the jet. Jet halp width spatial double velocity correlation coefficients and integral length scales are obtained. It is established that the free plane jet is truly self-preserving about 40 slot widths downstream of the nozzle. The experiments for the impinging jet are carried out at four different impingement wall locations within the self-preserving region of the free plane jet, and comparing the results with that of free plane jet, the mean velocity is changed in the region of 0.25H and turbulent intensities are affected in the region of 0.2H from the wall, respectively, where H means the distance between the nozzle exit and the wall.
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.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제14권1호
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pp.62-71
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1990
Two-dimensional turbulent wake flow past a rectangular cylinder is investigated experimentally by using the linearized constant temperature hot-wire anemometer. Some of turbulent characteristics are obtained at the range of X=6B-500B downstream from the cylinder and the Reynolds number range is 500-2800. For the statistical treatment, autocorrelation coefficient, probability density function and power spectral density function are obtained by using the signal analyzer. It is clear that coherent structure of strong periodic eddies exists to the position of 20B downstream from the cylinder, and its feature is similar to round type as nearer to the cylinder while it is stretched longitudinally along with flow direction as the distance from the cylinder is increased to downstream.
An experimental study is performed to investigate the characteristics of near wake behind a circular cylinder with serrated fins using the constant temperature anemometer and through flow visualization. Previous report(Boo at al., 2001) shows that there are three different modes in vortex shedding behavior. This paper is focused on the identification of the physical reasons why the difference is occured in vortex shedding. The through flow velocity crossing fins decreases as increasing fin height and decreasing fin pitch mainly due to the flow resistence. Vortex shedding is affected strongly by velocity distribution around fin tube, especially by the velocity gradient. The velocity distribution at X/d=0.0 has lower gradient with increasing freestream velocity and fin height and decreasing fin pitch. Those differences in velocity gradients generate different vortex shedding mechanism.
열선유속계를 이용하여 디이젤 기관 연소실내의 한점에서 유속을 측정한 결과는 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 연소실내의 유동은 cylinder의 원주방향의 속도 성분이 크며, 유속변화는 밸브 timing과 피스톤 속도등에 밀접한 관계가 있다. 2. 유속은 흡입시부터 증가하여 압축행정중 흡입밸브가 닫히는 60$^{\circ}$ABDC에서 최대치를 갖고 이후 피스톤의 속도가 감소함에 따라 유속도 감소하여 팽창행정중 배기 밸브가 열리는 120$^{\circ}$ATDC에서 다시 증가하였다. 3. 평균유속은 shroud 밸브 사용시가 no shroud 밸브 사용시보다 낮지만 shroud 밸브 사용시 흡입행정에서 난류강도가 가장 크게 나타났다. 4. 90$^{\circ}$shroud 밸브 사용시가 120$^{\circ}$shroud 밸브 사용시보다 난류강도는 더 크고, 90$^{\circ}$shroud의 180$^{\circ}$위치에서 난류강도가 제일 크게 나타났다.(이 논문의 결론부분임)
열선유속계를 이용하여 디이젤 기관 연소실내의 한점에서 유속을 측정한 결과는 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 연소실내의 유동은 cylinder의 원주방향의 속도 성분이 크며, 유속변화는 밸브 timing과 피스톤 속도등에 밀접한 관계가 있다. 2. 유속은 흡입시부터 증가하여 압축행정중 흡입밸브가 닫히는 60°ABDC에서 최대치를 갖고 이후 피스톤의 속도가 감소함에 따라 유속도 감소하여 팽창행정중 배기 밸브가 열리는 120°ATDC에서 다시 증가하였다. 3. 평균유속은 shroud 밸브 사용시가 no shroud 밸브 사용시보다 낮지만 shroud 밸브 사용시 흡입행정에서 난류강도가 가장 크게 나타났다. 4. 90°shroud 밸브 사용시가 120°shroud 밸브 사용시보다 난류강도는 더 크고, 90°shroud의 180°위치에서 난류강도가 제일 크게 나타났다.(이 논문의 결론부분임)
An experimental study is performed to investigate the characteristics of near wake flow behind a circular cylinder with serrated fins using a constant temperature anemometer and flow visualization. Various vortex shedding modes are observed. Fin height and pitch are closely related to the vortex shedding frequency after a certain transient Reynolds number. The through velocity across the fins decreases with increasing fin height and decreasing fin pitch. Vortex shedding is affected strongly by the velocity distribution just on top of the finned tube. The weaker gradient of velocity distribution is shown as increasing the freestream velocity and the fin height, while decreasing the fin pitch. The weaker velocity gradient delays the entrainment flow and weakens its strength. As a result of this phenomenon, vortex shedding is decreased. The effective diameter is defined as a virtual circular cylinder diameter taking into account the volume of fins, while the hydraulic diameter is proposed to cover the effect of friction by the fin surfaces. The Strouhal number based upon the effective diameters seems to correlate well with that of a circular cylinder without fins. After a certain transient Reynolds number, the trend of the Strouhal number can be estimated by checking the ratio of effective diameter to inner diameter. The normalized velocity and turbulent intensity distributions with the hydraulic diameter exhibit the best correlation with the circular cylinder's data.
An experimental study is performed to investigate the characteristics of near wake behind a circular cylinder with serrated fins using the constant temperature anemometer and through flow visualization. Previous report(Boo et al., 2001) shows that there are three different modes in vortex shedding behavior. This paper is focused on the identification of the physical reasons why the difference iss occured in vortex shedding. The through flow velocity crossing fins decreases as increasing fin height and decreasing fin pitch mainly due to the flow resistence. Vortex shedding is affected strongly by velocity distribution around fin tube, especially by the velocity gradient. The velocity distribution at X/d=0.0 has lower gradient with increasing freestream velocity and fin height and decreasing fin pitch. Those differences in velocity gradients generate different vortex shedding mechanism.
본 논문에서는 원주(circular cylinder)가 균일속도장에 놓였을 때의 2차원적 인 난류후류유동 특성을 실험에 의해 조사하고, 근접후류에서의 주기적인 대규모 운동 에 의한 코히어런트구조가 하류에서 자체유사(selfpreserving)로 되어 가는 데 있어서 의 난류변동성분에 관한 해석을 위해 확률밀도함수, 자기상관계수, 파워스펙트럼 등과 같은 통계적 처리기법을 도입하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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