• Journal of Mechanical Science and Technology
• /
• 제17권5호
• /
• pp.718-725
• /
• 2003

The present study addresses the distortion of the compression wave reflected from an open end of a shock tube. An experiment is carried out using the simple shock tube with an open end Computational work is also performed to represent the experimented flows. The second-order Total Variation Diminishing scheme is employed to numerically solve the unsteady, axisy-mmetric, inviscid, compressible governing equations. Both the experimented and predicted results are in good agreement. The generation and development mechanisms of the compression wave, which Is reflected from the open end of the shock tube, are obtained in detail from the present computations. The effect of size of the baffle plate at the open-end that causes the reflection of the incident expansion wave is found negligible. A good correlation is obtained for transition of the reflected compression wave to a shock wave inside the tube. The present data show that for a given wave length of the incident expansion wave the transition of the reflected compression wave to a shock wave can be predicted with good accuracy.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제18권5호
• /
• pp.1218-1226
• /
• 1994

The shock tube is a useful device for investigating shock phenomena, spray combustion, unsteady gas dynamics, etc. Therefore, it is necessary to analyze exactly the flow phenomena in shock tube. In this study, the mechanics of its reflected shock zone has been investigated by using of the one-dimensional gas dynamic theory in order to estimate the transition from initial reflection of shock wave region. Calulation for four kinds of reflected shock tube temperature (i.e. (a) 1388 K (b) 1276 K (c) 1168 K (d) 1073 K) corresponding to the experimental conditions have been carried out sumarized as follows. (1) The qualitative tendency is almost the same as in that conditions in region of reflected wave region. (2) High temperature period (reflected shock wave temperature) $T_{5}$, exists 0-2.65 ms. (3) Transition period from temperature of reflection shock wave is far longer than the calculated one. This principally attributed to the fact that the contact surface is accelerated, also, due to the release of energy by viscoity effect. This apparatus can advance the ignition process of a spray in a ideal condition that involved neither atomization nor turbulent mixing process, where, using a shock tube, a column of droplets freely from atomizer was ignited behind a reflected shock.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
• /
• pp.169-172
• /
• 2002

When a plane shockwave reflects ken a concave wall, it is focused at a certain location, resulting in extremely high local pressure and temperature. This focusing is due to a nonlinear phenomenon of shock wave. The focusing phenomenon has been extensively applied to many diverse folds of engineering and medical treatment as well. In the current study, the focusing of shock wave over a reflector is numerically investigated using a CFD method. The Harten-Yee total variation diminishing (TVD) scheme is used to solve the unsteady, two-dimensional, compressible, Euler equations. The incident shock wave Mach number $M_{s}\;of\;1.1{\~}l.3$ is applied to the parabolic reflectors with several different depths. Detailed focusing characteristics of the shock wave are investigated in terms of peak pressure, gasdynamic and geometrical foci. The results obtained are compared with the previous experimental results. The results obtained show that the peak pressure of shock wave focusing and its location strongly depend on the magnitude of the incident shock wave and depth of parabolic reflector. It is also found that depending up on the depth of parabolic reflector, the weak shock wave focusing process can classified into three distinct patterns : the reflected shock waves do not intersect each other before and after focusing, the reflected shock waves do not intersect each other before focusing, but intersect after focusing, and the reflected shock waves intersect each other before and after focusing. The predicted Schlieren images represent the measured shock wave focusing with a good accuracy.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제41권7호
• /
• pp.481-487
• /
• 2017

충격파와 경계층의 간섭 현상은 경계층이 박리하고, shock train이 발생하며, 유동장은 매우 복잡한 형태로 된다. 이러한 현상은 반사 충격파와 비정상 경계층이 간섭하는 충격파관에서도 발생한다. 그러나 충격파관에서 발생하는 shock train 현상에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 2차원 축대칭 충격파관을 사용하여 수치해석을 수행하였으며, 충격파관에서 발생하는 shock train의 유동 특성을 상세히 조사하기 위하여 압축성 Navier-Stokes 방정식을 적용하였다. 본 연구의 수치해석 결과를 바탕으로 상세한 파동선도를 통해 실험 결과와 비교하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
• /
• pp.139-142
• /
• 2002

An experimental model and a conceptual model are investigated in this paper with both shock tube experiment and numerical technique. The shock-vortex interaction generated by this model is visualized with various methods: holographic interferometry, shodowgraphy, and numerical computation. In terms of shock dynamics, there are two meaningful physics in the present problem. They are reflective wave from the slip layer at the vortex edge and transmitted shock penetrating the vortex core. The discussion in this study is mainly focused on the two kinds of waves contributing to the quadrupolar pressure distribution around the vortex center during the interaction.

• 한국추진공학회지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.54-59
• /
• 2013

현재 Micro Shock Tube는 다양한 공학응용분야에 적용되고 있으며, 특히 우주항공 및 연소기술 그리고 약물전달 등의 분야에서 광범위한 잠재력을 가진 장치 중 하나이다. 그러나 Micro Shock Tube에서의 유동 특성은 작은 직경으로 인해 형성되는 매우 낮은 Reynolds Number와 높은 Knudsen Number의 영향으로 일반적으로 잘 알려진 Macro Shock Tube의 유동 특성과 상이하게 나타난다. 본 연구에서는 이러한 Micro Shock Tube의 유동 특성을 상세히 연구하기 위해 직경이 다른 두 가지 Micro Shock Tube의 실험을 수행하였다. 충격파 전파를 측정하기 위해 고압관의 파막압력 그리고 저압관의 세 지점에 센서를 설치하여 압력을 측정하고 분석하였다. 본 연구로부터, 동일한 파막압력에서 Micro Shock Tube 직경의 증가에 따라 충격파 전파속도가 증가하였고, 반사파의 영향도 더 크게 받았다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제11권1호
• /
• pp.118-123
• /
• 1987

본 연구에서는 새로 고안된 연료주입기(air injector)바로 뒤에 입사압축파를 반사시키기 위한 벽을 설치하므로써 고체입자의 입사압축파에 대한 노출을 최대한 줄 였고 또한 새로운 연료주입기에 의해 매우 잘 분포된 입자분포를 얻을 수 있었다. 반사압축파에 의해 생성된 고온 고압의 산소중에서의 고체입자의 점화지연시간을 측정 하므로써 기체유동이 존재하는 입사압축파실험에서의 점화지연시간과 비교하여 기체유 동이 고체 미립자의 점화에 미치는 영향을 알아볼 수 있었고 반사압축파에 의한 점화 상태 조건하에서도 표면 점화모델이 성립하는지를 고찰해 보았다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제41권9호
• /
• pp.615-622
• /
• 2017

충격파관에서 발생하는 충격파는 저압관단으로 전파하며, 관단에서 반사한다. 반사 충격파와 경계층의 간섭으로 반사 충격파에 분지가 발생하게 되고, 분지한 반사 충격파는 접촉면과 간섭하며, shock train이 발생하게 된다. 그러나 충격파관에서 발생하는 shock train 현상에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 2차원 축대칭 충격파관을 사용하여 비정상, 압축성 Navier-Stokes 방정식을 적용한 수치해석을 수행하였으며, shock train의 상세한 특성을 조사하기 위하여, 고정된 압력비에서 충격파관의 길이 및 직경을 변화시켰다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.251-255
• /
• 2005

When the extracorporeal shock wave lithotriptor is operated, sounds can be heard. Then that might be a question about the location where the sounds come from. For the purpose of investigating the fact, we identify the location of the sounds radiated using one hydrophone. In order to carry out the experiment, it is needed to obtain direct waves from objects. Therefore, we present an experimental method to reduce reflected waves for obtaining direct waves only. The experimental results show the amplitude of waves can be attenuated about 28dB due to a silicon rubber plate of 8.5mm attached at the bottom. This is a quantified result that can expect to obtain the direct waves using the proposed method. Then, we carried out the experiment for the sound source location. From the experimental results, we can undoubtedly present a fact that the sounds are radiated from the objects to be shot due to shock waves.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제13권3호
• /
• pp.547-553
• /
• 1989

본 연구에서는 작동유체로서 수증기와 거동이 유사한 습공기를 대기 흡입식 풍동을 사용하여 원호 노즐로서 팽창시키는 경우에 대하여 응축충격파가 발생하는 흐름이 측정부내에 쐐기를 설치하여 발생시킨 경사충격파에 미치는 영향에 대해 실험적으로 조사하였다.