• 제목/요약/키워드: Separated-Flow Transition

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Generation and Suppression of Non-uniform Flow in Scramjet Engines

  • Ben, Hidenori;Watanabe, Toshinori
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2004년도 제22회 춘계학술대회논문집
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    • pp.69-74
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    • 2004
  • In scramjet engines with sidewall compression inlet, it is well known that a non-uniform flow appears since a separated region is generated near the flow centerline on the body side. The separated region is caused by shock-boundary layer interaction and likely to cause un-start phenomena since the flow in the separated region is subsonic and acts as a communication path between the isolator and the combustor. In the present study, the non-uniform flow characteristics in the scramjet inlet-isolator region are numerically studied in detail. Effect of flow suction from body sidewall surface on the non-uniform flow field numerically examined to clarify the flow mechanism to suppress the un-start transition.

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터빈 동익 흡입면에서 발달하는 경계층의 유동특성 (Flow Characteristics of the Boundary Layer Developing over a Turbine Blade Suction Surface)

  • 장성일;이상우
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권10호
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    • pp.795-803
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    • 2015
  • 본 연구에서는 발전용 터빈 제 1 단 동익 흡입면에서 발달하는 경계층유동에 대하여 체계적으로 연구하였다. 이를 위해 흡입면에서 열부하가 급격하게 변화하는 대표적인 영역에 대하여, 경계층의 평균 유속, 난류강도, 에너지스펙트럼 등을 측정하였다. 그 결과 흡입면 경계층유동이 층류에서 난류 경계층으로 천이됨을 확인할 수 있었고, 이 천이경로는 박리버블의 전단층에서 주로 발생하는 박리유동 천이로 확인되었다. 흡입면에서 열부하의 최소값이 존재하는 곳은 흡입면 경계층유동의 천이가 시작되는 위치에 해당하며, 열부하가 최대인 곳은 박리유동 천이가 모두 마무리되어 벽근처에 강력한 난류유동이 존재하는 곳과 일치하였다. 에너지스펙트럼의 측정을 통하여, 흡입면 경계층의 박리유동 천이 전후에 나타나는 난류운동에너지의 주파수 특성을 자세히 파악할 수 있었다.

차압교란치의 통계적 특성에 의한 2상유동양식의 판별 (Identification of Two-Phase Flow Patterns Based on Statistical Characteristics of Differential Pressure Fluctuations)

  • 이상천;이정표;김중엽
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.1290-1299
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    • 1990
  • 본 연구에서는 이러한 개념을 확장하여 직경이 26nm와 38nm인 두 개의 수평관 내 기액 2상유동에서 오리피스의 차압교란치의 확률밀도함수, 자기상관함수와 파워 스 펙트럼 밀도함수를 구하여 유동양식에 따른 이 들 통계치의 특성을 구명하였다. 본 연구에서 다룬 유동양식은 기포, 플러그, 슬러그, 성층, 파상, 환상, pseudo-slug 유 동이다. 이 결과 차압교란치의 통계적 해석을 통한 유동양식 판별법이 매우 유용하 다는 사실을 밝혔으며, 또 본 판별법을 관내 압력강하치의 통계적 해석을 통하여 유동 양식을 구분한 타 연구자들의 방법과 비교 분석하였다.

Glass Transition Temperature of Honey Using Modulated Differential Scanning Calorimetry (MDSC): Effect of Moisture Content

  • Kim, Mi-Jung;Yoo, Byoung-Seung
    • Preventive Nutrition and Food Science
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    • 제15권4호
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    • pp.356-359
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    • 2010
  • Glass transition phenomena in nine Korean pure honeys (moisture content 18.3~20.1%) and honey-water mixtures by different water contents (0, 2, 5, and 10% w/w) were investigated with modulated different scanning calorimetry (MDSC). The total, reversing, and non-reversing heat flows were quantified during heating using MDSC. Glass transition was observed from reversing heat flow separated from the total heat flow. The glass transition temperatures ($T_g$) of pure honeys, which are in the range of $-42.7^{\circ}C$ to $-50.0^{\circ}C$, varied a lot with low determination coefficient ($R^2$=0.63), whereas those of honey-water mixtures decreased with a decrease in honey content. The $T_g$ values were also more significantly different among honey-water mixtures when compared to pure honeys, indicating that in the honey-water mixture system the $T_g$ values appear to be greatly dependent on moisture content. The measured heat capacity change (${\Delta}C_p$) was not influenced by moisture content.

Synthetic jet을 이용한 스마트 무인기(SUAV) 유동제어 Part 2 : 천이 비행 모드에서 synthetic jet을 이용한 유동제어 (Flow Control of Smart UAV Airfoil Using Synthetic Jet Part 2 : Flow control in Transition Mode Using Synthetic Jet)

  • 김민희;김상훈;김우례;김종암;김유신
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권12호
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    • pp.1184-1191
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    • 2009
  • 스마트 무인기 익형 주위의 유동 구조를 파악하고 이를 바탕으로 synthetic jet을 이용하여 천이 비행 모드에서의 수익하중 감소 여부를 파악하였다. 스마트 무인기의 실제 비행 모드에서의 유동 구조를 분석하여 앞전 및 뒷전에서 발생하는 와류에 의해서 수익하중이 크게 증가함을 밝혔다. 이에 앞전과 뒷전에서 발생하는 유동의 박리를 효과적으로 제어하기 위하여 Part 1의 결과를 바탕으로 0.01c, $0.95c_{flap}$ 지점에 jet을 위치시키고 각각 무차원 주파수(F+)를 0.5, 5로 작동시켜 그에 따른 유동구조 변화와 항력 감소율을 알아보았다. 그 결과 천이 비행 모드에서의 유동 제어를 위해서는 앞전에 위치한 jet만을 작동시킬 경우 가장 효과적으로 수익하중을 감소시킬 수 있음을 밝혔다. 이에 정지 비행 모드에서 뿐만 아니라 천이 비행 모드에서 synthetic jet을 이용하여 유동을 제어한다면 스마트전 비행 모드에서의 비행성능과 안정성을 동시에 향상시킬 수 있을 것이다.

Synthetic jet을 이용한 스마트 무인기 익형 주위의 유동 제어 (FLOW CONTROL OF SMART UAV AIRFOIL USING SYNTHETIC JET)

  • 김민희;김상훈;김우례;김종암;김유신
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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    • pp.43-50
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    • 2009
  • In order to reduce the download around Smart UAV(SUAV) at hovering and transition mode, flow control using synthetic jet has been performed. Many of the complex tilt rotor flow features are captured including wing leading and trailing edge separation, and the large region of separated flow beneath the wing. First, in order to control the trailing edge separation, synthetic jet is located at 30, 95% of flap chord length. The flow control using synthetic jet on flap shows that stall characteristics depending on several mode can be improved through separation vortices resizing. Also, a flap jet and a 0.01c jet which control the separation efficiently are applied at the same time at each test case because controlling the leading edge separation is essential for download reduction. As a result, time averaged download is reduced about 18% comparing with no control case at hovering mode and 48% at transition mode. These research results show that if flow control using leading edge jet and trailing edge jet is used effectively to the SUAV in overall flight mode, flight performance and stability can be improved.

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Study on the Unsteady Wakes Past a Square Cylinder near a Wall

  • Kim Tae Yoon;Lee Bo Sung;Lee Dong Ho
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제19권5호
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    • pp.1169-1181
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    • 2005
  • Experimental and numerical studies on the unsteady wake field behind a square cylinder near a wall were conducted to find out how the vortex shedding mechanism is correlated with gap flow. The computations were performed by solving unsteady 2-D Incompressible Reynolds Averaged Navier-Stokes equations with a newly developed ${\epsilon}-SST$ turbulence model for more accurate prediction of large separated flows. Through spectral analysis and the smoke wire flow visualization, it was discovered that velocity profiles in a gap region have strong influences on the formation of vortex shedding behind a square cylinder near a wall. From these results, Strouhal number distributions could be found, where the transition region of the Strouhal number was at $G/D=0.5{\sim}0.7$ above the critical gap height. The primary and minor shedding frequencies measured in this region were affected by the interaction between the upper and the lower separated shear layer, and minor shedding frequency was due to the separation bubble on the wall. It was also observed that the position (y/G) and the magnitude of maximum average velocity $(u/u_{\infty})$ in the gap region affect the regular vortex shedding as the gap height increases.

초음속 발사체 선두 팽창부의 레이놀즈수 변화에 따른 천이 유동 해석 (Transition Flow Analysis According to the Change of Reynolds Number for Supersonic Launch Vehicle Fairing Expansion Area)

  • 신호철;박수형;변영환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.367-375
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    • 2017
  • 본 연구에서는 초음속 영역에서의 해머헤드형 노즈 페어링을 포함하고 있는 발사체 선두부에 대한 RANS 전산해석을 수행하였다. 층류, 완전 난류, 천이 모델을 이용한 2차원 축대칭 해석을 수행하여 실험 결과와 비교하였다. 레이놀즈수의 변화에 따라서 다른 유동현상이 나타남을 확인하였다. 높은 레이놀즈수에서는 경계층이 난류가 되어 발사체 표면에서 박리가 되지 않는다. 낮은 레이놀즈수 조건에서는 해머헤드형 노즈 페어링의 팽창-압축 모서리에서 경계층의 박리와 재부착으로 층류 박리 거품이 만들어진다. 받음각이 있는 3차원 계산에서 층류 박리 거품으로 발생되는 와류 구조를 확인할 수 있었다. 레이놀즈수에 따른 박리 거품을 예측하기 위해서 난류 천이를 고려해야 함을 확인할 수 있었다.

천이박리유동의 직접수치모사 Part II:이차적 불안정성 (Drirect Numerical Simulation of Transitional Separated Flows Part II:Secondary Instability)

  • 양경수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제20권9호
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    • pp.2973-2980
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    • 1996
  • Secondary instability in an obstructed channel is investigated using direct numerical simulation. Flow geometry under consideration is a plane channel with two-dimensional thin obstacles mounted symmetrically in the vertical direction and periodically in the streamwise direction. Flow separation occurs at the tip of the sharp obstacles. As a basic flow, we consider an unsteady periodic solution which results from Hopf bifurcation. Depending on the Reynolds number, the basic flow becomes unstable to three-dimensional disturbances, which results in a chaotic flow. Numerical results obtained are consistent with experimental findings currently available.

Study on Determination of Seven Transition Metal Ions in Water and Food by Microcolumn High-Performance Liquid Chromatography

  • Hu, Qiufen;Yang, Guangyu;Li, Haitao;Tai, Xi;Yin, Jiayuan
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제25권5호
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    • pp.694-698
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    • 2004
  • A new method for the simultaneous determination of seven transition metal ions in water and food by microcolumn high-performance liquid chromatography has been developed. The lead, cadmium, mercury, nickel, cobalt, silver and tin ions were pre-column derivatized with tetra-(4-aminophenyl)-porphyrin ($T_4$-APP) to form the colored chelates which were then enriched by solid phase extraction with $C_{18}$ cartridge. The enrichment factor of 50 was achieved by eluted the retained chelates from the cartridge with tetrahydrofuran (THF). The chelates were separated on a ZORBAX Stable Bound microcolumn ($2.0{\times}50\;mm,\;1.8\;{\mu}m$)with methanol-tetrahydrofuran (95 : 5, v/v, containing 0.05 mol/L pyrrolidine-acetic acid buffer salt, pH = 10.0) as mobile phase at a flow rate of 0.5 mL/min and detected with a photodiode array detector from 350-600 nm. The seven chelates were separated completely within 2.0 min. The detection limits of lead, cadmium, mercury, nickel, cobalt, silver and tin are 4 ng/L, 3 ng/L, 6 ng/L, 5 ng/L, 5 ng/L, 6 ng/L, 4 ng/L respectively in the original samples. This method was applied to the determination of the seven transition metal in water and food samples with good results.