• 제목/요약/키워드: Flow-Structure Interaction

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주기적으로 회전진동하는 원주 후류의 Dynamic PIV 속도장 측정 (Dynamic PIV Measurements of Wake behind a Rotationally Oscillating Circular Cylinder)

  • 이정엽;이상준
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2007년도 추계학술대회
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    • pp.134-137
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    • 2007
  • The temporal evolution of wake behind a circular cylinder oscillating rotationally with a relatively high forcing frequency has been investigated experimentally using a dynamic PIV technique. Experiments were carried out with varying the frequency ratio $F_R\;(=f_f/f_n)$ in the range from 0.0 (stationary) to 1.6 at oscillation amplitude of ${\theta}_A=30^{\circ}$ and Reynolds number of $Re=4.14{\times}10^3$. Depending on the forcing condition ($F_R$), the flow was divided into three regimes; non-lock-on ($F_R=0.4$), transition ($F_R=0.8$, 1.6) and lock-on regimes ($F_R=1.0$) with markedly different flow structure in the near-wake region behind the cylinder. When the frequency ratio was less than 1.0 ($F_R{\le}1.0$), the rotational oscillatory motion of the cylinder decreased the length of the vortex formation region and enhanced the mutual interaction between large-scale vortices across the wake centerline. The entrainment of ambient fluid seemed to play an important role in controlling the near-wake flow and shear-layer instability. However, the flow characteristics changed markedly beyond the lock-on flow regime ($F_R=1.0$) due to high-frequency forcing. At $F_R=1.6$, the mutual interactions between the vortices shed from both sides of the cylinder were not so strong. Thereby, the flow entrainment and momentum transfer into the wake center region were reduced. In addition, the size of the large-scale vortices decreased since the lateral extent of the wake was suppressed.

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파랑관통형 선형의 선체유기 유동소음특성에 관한 연구 (Analysis of Hull-Induced Flow Noise Characteristics for Wave-Piercing Hull forms)

  • 최원석;홍석윤;송지훈;권현웅;서정화;이신형
    • 해양환경안전학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.619-627
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    • 2018
  • 선박의 고속, 대형화 및 규제강화의 추세에 따라 유동소음의 중요성이 강조되고 있다. 그러나 항공, 철도 등의 공력소음 분야에서 유동소음을 설계에 반영하고 있는 것에 반해 조선해양분야에서는 고려되지 않고 있다. 본 연구에서는, 선체유기 유동소음의 해석절차를 정립하고 쇄파의 영향이 작고 선체선형에 의한 유기소음의 특성이 뚜렷한 파랑관통형 선형에 대해 소음특성을 분석하였다. 선체유기 유동소음의 주요 메커니즘인 난류경계층 내부의 복잡한 난류유동과 구조물의 유체-구조 연성적 소음원은 벽면변동압력을 이용하여 가진력을 모델링하고 파워흐름해석법을 이용하여 진동음향 응답해석을 수행하였다. 주파수 영역 및 선체부위에 따라 상의한 소음특성을 가지며 저주파수 영역에서 선형의 영향이 상대적으로 크고 유속에 비례하는 경향을 확인할 수 있었다.

점성 수치파랑수조 구축을 위한 LES 기술의 평판간 난류유동에의 적용 (Large-Eddy Simulation of Turbulent Channel Flow using a Viscous Numerical Wave Tank Simulation Technique)

  • 박종천;강대환;김방은;윤현식;전호환
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.204-212
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    • 2003
  • As the first step to investigate the nonlinear interactions between turbulence and marine structures inside a viscous NWT, a LES technique was applied to the turbulent channel flow for $Re_{T}=150$, in this paper. The employed models were 4 types, such as the Smagorinsky model, the Dynamic SGS model, the Structure Function model and the Generalized Normal Stress model. The simulated data in time-series for the LESs were averaged in both time and space and performed statistical analysis. And results of the LESs were compared with those of a DNS developed in the present study and two spectral methods by Yoon et al.(2003) & Kim et al.(1987). It seems to be quite difficult to evaluate their performances to the present problem, but is seen that the accuracy of LESs are still related to the number of grids(or fine grid size).

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Fluorescence-labelling for analysis of protein in starch using asymmetrical flow field-flow fractionation (AF4)

  • Yoo, Yeongsuk;Choi, Jaeyeong;Zielke, Claudia;Nilsson, Lars;Lee, Seungho
    • 분석과학
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    • 제30권1호
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    • pp.1-9
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    • 2017
  • Starch is a mixture of amylose (AMY) and amylopectin (AMP) which are different in physical properties such as molar mass (M), rms radius ($R_g$) and hydrodynamic diameter ($d_H$). The rheological and functional properties of starch are influenced by various factors including the molecular size, molar mass distribution (MD) and the concentration ratio of AMY and AMP. It is also important to analyze proteinaceous material in starch as they affect the flavor and texture of food to which starch is added. In this study, asymmetrical flow field-flow fractionation (AF4) was employed for separation and quantitation of AMY and AMP in starches (Amaranth, potato, taros and quinoa). AF4 was coupled with a multi-angle light scattering (MALS) and a refractive index (RI) detector for determination of the absolute M, MD and molecular structure. It was found that AMP has the M and $R_g$ ranging $3.7{\times}10^7{\sim}6.5{\times}10^8g/mol$ and 84 ~ 250 nm, respectively. Also the existence of branch was confirmed in higher M. In addition, proteinaceous material in starch was analyzed by AF4 coupled with a fluorescence detector (FS) after fluorescence-labeling. AF4-FS with fluorescence-labelling showed a potential for investigation on existence of proteinaceous material and the interaction between proteinaceous material and polysaccharide in starch.

체크밸브 특성이 소형 압전유압펌프 유량에 미치는 효과 (Effect of Check Valve Characteristics on Flow Rate of the Small Piezoelectric-Hydraulic Pump)

  • 응위웬 안 푹;황재혁;황용하;배재성
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.54-68
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    • 2018
  • 본 논문에서는 소형 압전유압펌프에 적용된 체크밸브의 동적 특성이 유량 형성에 미치는 효과에 대한 연구를 수행하였다. 브레이크 시스템 작동을 위한 부하 압력의 형성을 위해서는 압전유압펌프의 유량이 중요한 요소이다. 이때, 유체 내에서 작동하는 체크밸브의 고유 진동수는 압전 유압펌프의 유량 형성에 큰 영향을 미친다. 또한, 체크밸브의 고유 진동수는 체크밸브와 펌프 시트 사이의 간격에 영향을 받는다. 이를 고려하여 본 연구에서는 체크밸브와 펌프 시트 사이의 간격에 따른 체크밸브의 고유진동수를 유체-구조 연성 해석을 통해 산출하였다. 시뮬레이션을 통해 얻은 유량은 개발된 압전유압펌프를 이용한 유량 형성 실험과의 비교를 통해 검증하였다.

이중선회 연소기에서 화염형상과 파일럿과 주 화염의 상호작용에 관한 연구 (A Study on the Flame Shape and the Interaction between Pilot and Main Flames in a Dual Swirl Combustor)

  • 조준익;박태준;황철홍;이기만
    • 한국추진공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.33-42
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    • 2014
  • 이중선회 연소기에서 다양한 화염거동과 파일럿 화염과 주 화염의 상호작용에 관한 연구가 수행되었다. 주 선회각이 $45^{\circ}$로 고정된 상태에서 파일럿 선회각도, 총 열 발생률 그리고 주 화염의 당량비가 주요 변수로 검토되었다. 주요한 결과로써, 이중선회 연소기의 상세한 화염안정화 영역이 총 발열량과 주화염의 당량비 변화를 통해 발생되는 5가지 화염모드를 통해 확인되었다. 파일럿 화염의 선회각도는 파일럿 화염의 위치 및 연소기 전체의 유동구조에 가장 큰 영향을 미치게 되며, 그 결과 내부 및 외부 화염간의 상호작용의 큰 변화를 가져온다.

동심축 이중관 구조에서 유동기인진동 특성 고찰 (Investigation of FIV Characteristics on a Coaxial Double-tube Structure)

  • 송기남;김용완;박상철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권10호
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    • pp.1108-1118
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    • 2009
  • A Very High Temperature Gas Cooled Reactor (VHTR) has been selected as a high energy heat source of the order of $950^{\circ}C$ for nuclear hydrogen generation, which can produce hydrogen from water or natural gas. A primary hot gas duct (HGD) as a coaxial double-tube type cross vessel is a key component connecting a reactor pressure vessel and an intermediate heat exchanger in the VHTR. In this study, a structural sizing methodology for the primary HGD of the VHTR is suggested in order to modulate a flow-induced vibration (FIV). And as an example, a structural sizing of the horizontal HGD with a coaxial double-tube structure was carried out using the suggested method. These activities include a decision of the geometric dimensions, a selection of the material, and an evaluation of the strength of the coaxial double-tube type cross vessel components. Also in order to compare the FIV characteristics of the proposed design cases, a fluid-structure interaction (FSI) analysis was carried out using the ADINA code.

유저 중심의 서사와 놀이에 의한 게임 구조에 대한 고찰 (A Study on Game Structure by User-Centered Narrative and Play)

  • 조일현
    • 디지털융복합연구
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    • 제17권8호
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    • pp.401-406
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    • 2019
  • 최근 미디어 환경과 게임 제작 기술의 급격한 발전으로 멀티 플랫폼 게임 환경이 일반화되면서 복합적인 융합 장르의 게임이 다수 제작되었고, 기존의 플랫폼에 의한 장르 구분은 그 경계가 모호해졌다. 게임 장르는 유저의 놀이적 참여로 인해 게임의 내용이 완성되는 유저 중심의 '서사와 놀이'라는 융합 콘텐츠이다. 본 논문에서는 게임에 대한 주체가 유저라는 본질적인 인식에 입각하여, 유저의 행위 유형에 따른 게임의 장르 구분을 제시하는 바이다. 유저의 행위는 각 장르마다 각기 다른 목표와 규칙체계 안에서 이루어지며, 이 때 상호작용은 게임 세계에 몰입하기 위한 중요한 행위가 된다. 그러므로 게임 장르별 유저의 행위 구분 및 인식은 게임 구조에 대한 파악에 있어 매우 중요한 요소가 되며, 게임 설계 및 제작 방향을 제시하고 해석할 수 있는 게임 구조의 재정립에 도움이 될 것으로 기대한다.

방오 도료가 도장된 평판에 대한 항력 성능 연구 (Study on the Drag Performance of the Flat Plates Treated by Antifouling Paints)

  • 백부근;김경열;조성락;안종우;조상래;김경래;정용욱
    • 대한조선학회논문집
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    • 제50권6호
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    • pp.399-406
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    • 2013
  • In the present study, the flat plate model test method is developed to evaluate the skin friction of the marine coating in the cavitation tunnel. Six-component force balance is used to measure the profile drag of the flat plate and strut. LDV(laser Doppler velocimetry) technique is also employed to evaluate the drag and to figure out the reason of the drag reduction. The flow velocities above the surface can be used to assess the skin friction, combined with direct force measurement. Since the vortical structure in the coherent turbulence structure influences on the skin friction in the high Reynolds number regime, the interaction between the turbulence structure and the surface wall is paying more attention. This sort of thing is important in the passive control of the turbulent boundary layer because the skin friction can't be determined only by wall condition. As complicated flow phenomena exist around a paint film, systematic measurement and analysis are necessary to evaluate the skin friction appropriately.

동하중을 받는 원통형 액화연료 탱크의 배플에 따른 슬로싱 저감 특성 (Sloshing Reduction Characteristics to Baffle for Cylindrical Liquefied Fuel Tank subject to Dynamic Load)

  • 구준효;조진래;정의봉;김당주
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제19권9호
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    • pp.950-959
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    • 2009
  • Liquid fluctuation called sloshing within liquid-storage tank gives rise to the significant effect on the dynamic stability of tank. This liquid sloshing can be effectively suppressed by installing baffles within the tank, and the suppression effect depends strongly on the design parameters of baffle like the baffle configuration. The present study is concerned with the parametric evaluation of the sloshing suppression effect for the CNG-storage tank, a next generation liquefied fuel for vehicles, to the major design parameters of baffle, such as the baffle configuration, the installation angle and height, the hole size of baffle. The coupled FEM-FVM analysis was employed to effectively reflect the interaction between the interior liquid flow and the tank elastic deformation.