• 제목/요약/키워드: Plunging jet

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선수 주위의 플런징 쇄파 연구 (Study on Plunging Wave Breaking near Ship Bow)

  • 구본국
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.122-127
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    • 2021
  • 선수 주변의 쇄파 과정 및 작은 스케일의 특징과 같은 유동 특성을 조사하기 위해 수치적 연구가 수행되었다. 본 연구에 사용된 쐐기형 선수의 형상은 이전 연구 [1, 2]에서 가져온 것이며 계산 조건은 Re = 1.64 × 105 및 Fr = 2.93이다. 상업용 전산유체역학(CFD) 소프트웨어 중 하나인 Star CCM +을 사용하여 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 전반적인 선수 주변의 파 프로파일, 플런징 제트 모양, 공기 혼입 및 쇄파 과정과 같은 결과는 다른 실험 및 수치 연구와 비교되었고 일치하고 있는 것을 확인할 수 있었다. 선수파 프로파일은 쐐기 앞에서부터 뒤로 가면서 뒤집힘 제트가 형성되고 마지막으로 제트가 쇄파 되는 것을 볼 수 있다. 플런징 쇄파 현상도 쐐기 모양을 따라가면서 일어나는 것을 알 수 있고 이전 플런징 쇄파에서 나타나는 플런징 쇄파의 4가지 과정을 보여 주고 있다. 플런징 쇄파 시 제트 주위의 속도가 급격하게 커지는 것을 확인할 수 있다.

소파블록피복 케이슨 방파제에서 월파의 거동분석: 규칙파 조건 (Behavior of Overtopping Flow of Caisson Breakwater with Dissipating Block: Regular Wave Conditions)

  • 류용욱;이종인;김영택
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.54-62
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    • 2009
  • 본 연구에서는 소파블록피복 케이슨 방파제 후면으로 떨어지는 월파의 거동을 분석하기 위하여 수리모형실험을 수행하였다. 방파제 후면으로 낙하하는 월파는 배후사면으로 내습하며 배후사면의 안정성에 직접적인 영향을 준다. 본 연구에서는 배후면에서의 월파거동을 검토하기 위해 월파의 전면유속, 파형 및 관입거리를 측정하였으며, 다양한 파랑조건에 대한 월파의 특성변화를 비교 분석하였다. 수리모형실험은 파랑조건과의 상관성에 초점을 두기 위해 규칙파를 대상으로 하였으며, 월파수괴의 전면유속, 파형, 관입거리를 측정하기 위하여 그림자기법과 교차상관기법을 응용한 화상유속기법을 이용하여 측정하였다. 실험결과에 의하면 배후면에서 월파의 관입거리와 유속은 입사파의 주기와 파고가 커짐에 따라 증가함을 알 수 있었으며, 무차원변수 사이의 상사관계로부터 유속 및 거리분포에 대한 경험식을 유도하였다.

Critical Free Surface Flows in a Sloshing Tank

  • Scolan, Y.M
    • Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
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    • 제4권4호
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    • pp.163-173
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    • 2018
  • There are many issues in fluid structure interactions when dealing with the free surface flows in a sloshing tank. For example the problem of how yielding a highly nonlinear wave with a simple forced motion over a short duration is of concern here. Nonlinear waves are generated in a rectangular tank which is forced horizontally; its motion consists of a single cycle of oscillation. One of the objectives is to end up with a shape of the free surface yielding a wide range of critical flows by tuning few parameters. The configuration that is studied here concerns a plunging breaker accompanied with a critical jet where great kinematics are simulated. The numerical simulations are performed with a twodimensional code which solves the fully nonlinear free surface boundary conditions in Potential Theory.

하천 보 전방의 박리 흐름에 대한 실험적 연구 (Experimental study of flow separation upstream of the riverine weir)

  • 방주영;서일원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.49-49
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    • 2020
  • 하천 보 상류영역에서 발생하는 박리 흐름을 분석하기 위해 실험수로에 하천보 모형을 설치하고, 보 주변에서 발생하는 흐름 구조를 입자 영상 유속계(PIV)로 이용하여 정밀하게 측정하였다. 본 연구에 사용된 보는 하천 설계기준을 따른, 전방 수직벽과 하류 경사램프가 있는 유한한 마루 길이 보이다. 실험 조건은 보 상·하류부 수심으로 인한 4가지 흐름(Hydraulic jump, Plunging jet, Surface wave, Surface jet)을 기반으로 설정하여 수리조건에 따른 유속 특성을 규명하였다. 실험에서 측정한 수직-수평방향 평균 유속·유선도를 분석한 결과, 보 전방의 하부에서 재순환 흐름이 관측되었고, 역방향 흐름도 이 지역에서 발견되었다. 유속 편차의 제곱 평균(Root Mean Square) 흐름장에서 보 전방과 재순환 흐름 영역에 불안전한 흐름이 강하게 발견되었다. 역방향 흐름은 박리 흐름에서 발견되는 주요 특성으로, 역방향 흐름의 전체 면적을 매 관측마다 측정하여 이를 분석한 결과, 재순환 흐름의 면적은 오른쪽으로 기울어진 분포를 가지고, 항상 0보다 큰 값을 가지는 것으로 나타났다. 재순환 면적에 따른 흐름 특성은 역방향 흐름 면적에 대한 조건부 평균을 이용하여 파악했는데, 조건부 평균의 구간은 재순환 흐름의 중심에서 지배적인 주기값을 이용했다. 역방향 흐름이 작은 영역에선, 보 상류의 흐름이 재순환 흐름으로 말려들어가는 열린 박리흐름이 나타나며, 역방향 흐름이 큰 경우에는 재순환 영역의 흐름은 보 상류의 흐름과 분리되는 닫힌 박리흐름이 발생하였다. 역방향 흐름이 가장 큰 경우, 보 전방의 박리흐름은 보의 상단을 넘는 것으로 관찰되었다. 이러한 결과를 통해 보 마루에서 발생하는 박리흐름이 보 전방에 박리흐름에 영향을 미치는 것으로 파악되었다. 조건부 평균된 역방향 흐름의 면적과 박리 지점(separation point)의 관계를 분석한 결과, 역방향 흐름의 오른쪽으로 기울어진 분포와 대규모 흐름 방출 현상이 관측되었다. 박리 지점의 위치와 수리 매개변수의 관계를 분석한 결과, 상류의 수심 증가에 따라 증가하는 경향이 나타났다.

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Flapping운동의 최적공력성능을 위한 익형 연구 (A Study of an Airfoil for Optimal Aerodynamic Performance of Flapping Motion)

  • 이정상;김종암;노오현
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.24-32
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    • 2003
  • In this work, we propose a new idea of flapping airfoil design for optimal aerodynamic performance from detailed computational investigations of flow physics. Generally, flapping motion which is combined with pitching and plunging motion of airfoil, leads to complex flow features such as leading edge separation and vortex street. As it is well known, the mechanism of thrust generation of flapping airfoil is based on inverse Karman-vortex street. This vortex street induces jet-like flow field at the rear region of trailing edge and then generates thrust. The leading edge separation vortex can also play an important role with its aerodynamic performances. The flapping airfoil introduces an alternative propulsive way instead of the current inefficient propulsive system such as a propeller in the low Reynolds number flow. Thrust coefficient and propulsive efficiency are the two major parameters in the design of flapping airfoil as propulsive system. Through numerous computations, we found the specific physical flow phenomenon which governed the aerodynamic characteristics in flapping airfoil. Based on this physical insight, we could come up with a new kind of airfoil of tadpole-shaped and more enhanced aerodynamic performance.

어족의 소상을 위한 계단식어도 수리특성에 관한 연구 (Study on Hydraulic Characteristis for Upstream Migration of Fish in a Pool-and-Weir Fishway)

  • 김진홍;김철
    • 물과 미래
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    • 제27권2호
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    • pp.63-72
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    • 1994
  • 본 연구에서는 단계식어도 내의 격벽 형상, 잠공설치, 측벽 홈설치 등에 따른 수리현상을 수리시험을 통해 규명하고 어족의 소상에 적합한 적정 구조물 형상을 제시함으로써 어도 구조물 설계에 지침이 되도록 하였다. 분석 결과 어족의 소상은 표면류 상태가 바람직하며, 잠공설치는 어족 소상을 방해하는 것으로 나타났다. 또한 측벽에 설치된 홈을 돌출부로 대치함으로써 격벽 월류 유속을 줄이고 소상을 용이하도록 했으며, 퇴적된 토사를 제거하기 위해 고정식 격벽보다는 상·하 2단식 수직이동 격벽을 설치하며, 새들에 의한 어족의 피해를 고려하여 그물망을 설치하고, 어도 바닥의 색깔을 통과 어족의 색깔과 같이 함으로써 보호색 기능을 갖추는 것이 바람직한 것으로 판명되었다.

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Comparison between Two Cryo-devices for Vitrification of Immature Oocytes of Indigenous Zebu Cows in Bangladesh

  • Choudhury, Sk Mohiuddin;Bhuiyan, Mohammad Musharraf Uddin;Rahman, Mohammad Moshiur;Rahman, Md. Masudur;Sharif, Md. Newaz;Bhattacharjee, Jayonta;Bari, Farida Yeasmin;Juyena, Nasrin Sultana
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.311-317
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    • 2017
  • Cryopreservation of oocytes by vitrification technique may contribute a lot in the field of reproductive biotechnology. The objectives of the present study were to evaluate the effectiveness of two cryo-devices for vitrification of immature oocytes of indigenous zebu cows. Slaughter house derived immature cumulus-oocyte-complexes (COCs) of cows were vitrified using 15% dimethyl sulphoxide (DMSO) as cryoprotective agent (CPA) with 0.5 mol sucrose in TCM 199 supplemented with 20% FBS. Vitrification of COCs was completed after immediate plunging of COCs loaded cryotop or French mini straw into the liquid nitrogen ($LN_2$). Then the COCs containing cryotop or French mini straws were warmed in 0.25 mol sucrose and 20% FBS supplemented TCM 199 followed by in vitro culture in $50{\mu}l$ droplets of bicarbonate buffered TCM 199 supplemented with 10% FBS, pyruvate, FSH and oestradiol for 24 hrs at $39^{\circ}C$ with 5% CO2 in humidified air. After maturation culture, oocytes were denuded and examined under inverted microscope for presence of polar body as the indication of maturation. Denuded oocytes were also stained by whole mount technique using 1% orcein to examine the maturation by presence of MII chromosomes. The in vitro maturation rate was significantly (p<0.05) higher in oocytes vitrified and warmed using crytop ($47.1{\pm}6.9%$) than that of French mini straw ($15.9{\pm}12.5%$). Moreover, in vitro maturation rate was significantly (p<0.05) highe r in control oocytes (not vitrified) ($84.5{\pm}14.2%$) than that of vitrified oocytes. In conclusion, cryotop is better than French mini straw as cryo-device for vitrification of bovine immature oocytes.