• Advances in aircraft and spacecraft science
• /
• 제9권4호
• /
• pp.349-366
• /
• 2022

The ability of baffles in increasing the sloshing damping is investigated in this study by theoretical, numerical, and experimental methods. Baffles Installed as separators in containers, can change the dynamic properties of sloshing. The main purpose of this study is to investigate the effect of baffle placement.The main purpose of this study is to investigate the effect of placing baffles in order to provide appropriate frequencies and damping and to present a practical baffle arrangement in the design ofsloshing. In this regard, an experimental setup is designed to study the fluid sloshing behavior and damping properties in cylindrical tanks filled up to an arbitrary depth. A new combination of annular and sectorial baffles is employed to evaluate fluid sloshing in the tank. The results show that the proposed baffle arrangement has a desired effect on the damping and fluid sloshing frequencies and optimally satisfies the anticipated design requirements. In addition, the theoretical frequencies exceed empirical frequencies at the points far from baffles, while at the points close to baffles, the empirical ones are higher than theoretical ones. Also, at the depths near the bottom of container sloshing frequencies are not affected by sectorial baffles, although the theoretical curve predicts a reduction in the fundamental frequency of sloshing. Finally, the results of finite volume and finite element methods which compared with experimental data, indicated a good agreement between different approaches.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제24권3호
• /
• pp.391-401
• /
• 2019

Control of vibrations against extraordinary excitations such as wind and earthquake is very important to the protection of life and financial concerns. One of the methods of structural control is to use Tuned Liquid Damper (TLD), however due to the nature of TLD only one sloshing frequency can be created when the water is sloshing. Among various ideas proposed to compensate this problem, by changing the angle of some rotatable baffles embedded inside a TLD, a frequency range is created such that these baffles are tuned manually at different frequencies. In this study, the effect of cross sectional shape of container with rotating baffles on seismic behavior of TLD is experimentally studied. For this purpose, rectangular and cylindrical containers are designed and used to suppress the vibrations of a Single Degree-Of-Freedom (SDOF) structure under harmonic and earthquake excitations considering three baffle angles. The results show that the rectangular-shaped damper reduces the structural response in all load cases more than the damper with a cylindrical shape, such that maximum differences of two dampers to reduce the structural displacement and structural acceleration are 5.5% and 3% respectively, when compared to the cases where no baffles are employed.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제20권1호
• /
• pp.57-65
• /
• 2019

본 연구에서는 원통형 대책 구조물의 설치변화가 토석류의 흐름에 미치는 영향을 확인하기 위해, 대책 구조물을 설치 가능한 소형수로를 제작한 후에 실내모형실험을 실시하였다. 실험은 수로 내에 설치된 구조물의 높이와 종방향 열의 개수를 변화시켜가면서 수행하였다. 대책 구조물이 설치된 수로 측면과 상부에는 초고속 카메라와 레이저 수위센서를 설치하여, 토석류가 구조물을 통과하기 전 후의 흐름변화를 측정하였다. 이를 바탕으로 대책구조물 설치에 따른 토석류의 에너지 저감효과를 비교, 분석하였다. 실험결과, 원통형 대책 구조물의 설치는 토석류의 유속과 흐름깊이를 감소시키는 것으로 나타났다. 또한 구조물의 설치높이와 종방향 열의 개수가 증가할수록 그 영향은 더욱 커지는 것으로 나타났다.

• 한국지반환경공학회 논문집
• /
• 제20권10호
• /
• pp.15-27
• /
• 2019

본 연구에서는 원통형 대책구조물의 설치조건에 따른 토석류의 에너지 저감효과를 분석하기 위해, 원통형 대책구조물을 설치 가능한 소형 수로를 제작하고 구조물의 종방향 설치 수를 변화시켜가면서 실내모형실험을 수행하였다. 또한 토석류와 대책구조물의 크기변화가 흐름특성에 미치는 영향을 확인하기 위해, 대형수로 내에서 소형수로 실험과 동일한 종방향 구조물을 배치하고, 토석류와 대책구조물의 크기를 증가시켜 실험을 수행하였다. 소형 및 대형수로 실험결과, 원통형 대책구조물의 설치 개수가 증가는 토석류의 유속과 흐름깊이를 감소시켜, 토석류의 에너지 저감효과를 증가시키는 것으로 나타났다.

• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제6권1호
• /
• pp.49-56
• /
• 2003

Based on the flow patterns of cylindrical vessel, the flow patterns of conical vessel, spherical vessel, rectangular vessel and cylindrical vessel with baffles were visualized by a trace method using aluminum powder. In addition, the correlations of the critical circulating frequency for mixing were derived from the experimental results. The conical and spherical vessels which have circular cross sections were same effective as cylindrical vessel for the shake mixing due to developing the rotational flow. Both a rectangular vessel and a cylindrical vessel with baffles should not be adapted for shake mixing because of not developing rotational flows in these type of vessels.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제36권11호
• /
• pp.135-148
• /
• 2020

본 연구에서는 원통형 대책구조물의 배치조건에 따라 각각의 대책구조물에 작용하는 토석류의 충격하중을 확인하기 위해, 대책구조물이 설치가 가능한 소형수로에서 대책구조물의 종방향 배열 수를 변화시켜가면서 실내모형실험을 수행하였다. 이를 바탕으로 토석류의 충격하중에 따른 흐름특성을 확인하고, 속도 및 흐름깊이에 따른 프루드 수와 동적압력계수를 분석하였다. 실험결과, 모든 조건에서 두 번째 대책구조물에서 최대충격하중이 가장 컸으며, 기존의 연구와 비교하여 동적압력계수 산정방법을 제안하고 그 값을 비교 분석하였다.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제26권4호
• /
• pp.449-457
• /
• 2016

Cylindrical array sensor of a surface ship to detect an enemy is normally installed in the sonar dome. Reflected signals by some structures inside the sonar dome make unwanted signals. To minimize unwanted signals, acoustic baffles are used. Acoustic baffles are hard to install and replace, so the durability of acoustic baffles is an important design parameter. To verify the durability of acoustic baffle, accelerated aging tests according to temperature and pressure were performed. Acoustic baffle specimens were made and they are tested the visual and the performance (echo reduction and transmission loss) inspection before and after aging. After the inspection, the effect of accelerated aging of the acoustic baffles were discussed.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제43권5호
• /
• pp.621-630
• /
• 2023

본 연구에서는 원통형 대책구조물의 토석류 에너지 저감효과를 확인하기 위해, 대책구조물이 설치된 실제 규모의 계곡부를 수치적으로 모사한 후에 대책구조물의 배치조건을 변화시켜가면서 토석류 수치해석을 수행하였다. 해석단면은 강원도 진부면 실규모 실험장에서 측량된 지상 LiDAR 데이터를 토대로 계곡부를 모델링하였고, 해석은 ABAQUS (Ver. 2021)의 Smooth Particle Hydrodynamics (SPH) 기법을 이용하여 토석류-구조물의 상호 흐름거동을 모사하였다. 해석결과, 대책구조물이 설치되지 않는 조건에서의 흐름속도는 기존 실규모 토석류 실험결과와 유사한 흐름속도 변화를 보이는 것으로 나타났으며, 원통형 대책구조물을 설치하면 토석류의 속도를 크게 감소시키는 것으로 나타났다. 또한, 대책구조물을 높이면 토석류의 흐름저항이 증가함에 따라 하류부의 에너지 저감효과를 더욱 증가시키는 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제38권11호
• /
• pp.7-17
• /
• 2022

본 연구에서는 중력식 사방댐 후면에 설치된 원통형 강성기둥 구조물의 배치변화가 토석류의 흐름거동 및 충격하중 변화에 미치는 영향을 확인하기 위해, 대책구조물들을 소형수로에 모사한 다음 원통형 구조물의 종방향 배열 수와유로 차단비율을 변화시켜가면서 실내모형실험을 수행하였다. 실험과정에서 대책구조물의 주변 흐름거동을 촬영하고, 중력식 사방댐의 작용하는 토석류의 충격하중을 측정하기 위해, 수로 측면과 상부에는 고속카메라를 설치하였고, 사방댐의 전면에는 로드셀을 설치하였다. 게다가, 글라스 비즈를 이용하여 토석류에 의해 동반되는 큰 직경의 거석들을 수로에 모사하였다. 실험결과, 중력식 사방댐 후면에 원통형 강성기둥 구조물의 설치는 토석류의 충격하중을 크게 감소시키는 것으로 나타났다. 또한, 대책구조물의 유로 차단비율을 증가시키면 거석을 동반한 토석류의 흐름억제를 증가시켜 충격하중을 더욱 감소시키는 것으로 나타났다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
• /
• pp.475-480
• /
• 2000

The transient dynamic-response analysis of fuel-storage tanks of flying vehicles accelerating in the vertical direction is achieved with finite element method. A fuel-storage tank is a representative example of the fluid-structure interaction problem, in which structure and fluid media interact strongly. For the accurate analysis of this complicated fluid-structure system, we employed ALE(arbitrary Lagrangian-Eulerian) coupling method. Two types of fuel-storage tanks, one with two baffles and the other without baffle, are considered to examine the effect of baffles. The fuel-storage tank with baffles shows more uniform hydrodynamic pressure distribution, resulting effective stress in structural region and faster convergence from transient to steady states. MSC/Dytran, a commercial FEM software for the 3D coupled dynamic analysis, is used for this analysis.