• 제목/요약/키워드: Strouhal 수

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LBM을 이용한 쇄기형 물체 주위의 유동특성 (Fluid Flow Behaviors around Wedge-shaped Body using Lattice Boltzmann Method)

  • 무하마드아부타헤르;정호윤;이연원
    • 동력기계공학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.24-30
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    • 2009
  • 본 연구에서는 기존에 널리 사용되어져 온 Wavier-Stokes 방정식을 풀이하는 전통적인 CFD 해석에서 벗어나 최근에 그 응용 분야를 넓혀가고 있는 LBM의 해석코드를 개발하고, 이를 이용하여 이차원 채널속에 놓여진 쇄기형 물체 주위의 유동특성을 조사하였다. D2Q9 격자계 및 Bhatnagar-Gross-Krook (LBGK) 모델을 채택하였으며, 수치해석 결과는 기존의 실험결과의 잘 일치하였다. 쇄기형 물체에서 와의 형성 및 방출 Reynolds 수 범위는 $32{\leq}Re{\leq}620$ 이며, 원형실린더에서 알려진 Karman 와열을 형성하는 주기적인 와방출은 대칭적인 와가 형성된 후 $Re{\geq}85$부터 시작되며 Reynolds 수의 증가에 따라 와 방출 주파수는 증가되었다.

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삼각형상 그루브 채널에서 맥동유동에 의한 열전달 향상에 관한 실험적 연구

  • 권오준;이대영;김서영;강병하;김용찬
    • 설비공학논문집
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    • 제13권10호
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    • pp.1009-1016
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    • 2001
  • The heat transfer enhancement by pulsatile flow in a triangular grooved channel has been experimentally investigated in this study The experiment was performed in the ranges of the Reynolds number from 270 to 910, the pulsatile fraction from 0.125 to 0.75, and the Strouhal number from 0.084 to 0.665. It was measured that the heat transfer improves up to 350% compared with the steady flow case at Re=270,$\eta=0.5$, and St=0.335. The heat transfer enhancement was found to increase as the pulsatile fraction increases and the Reynolds number decreases. It was also found that the heat transfer enhancement is maximized at a specific pulsatile frequency satisfying the resonant condition. The nondimensional frequency, i.e., the Strouhal number at the resonant condition was found to increase as the Reynolds number decreases. The flow visualization revealed that the heat transfer enhancement results from the strong mixing caused by the repeating sequence of vortex formation, rotation and subsequent ejection from the grooves by the pulsatile flow.

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고속열차의 객실 소음에 미치는 머드플랩의 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of Mud-flap on the Cabin Noise in KTX)

  • 최성훈;정인수;서승일
    • 한국철도학회논문집
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    • 제9권5호
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    • pp.550-554
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    • 2006
  • In the early stage of operation of KTX, passengers complained of the excessive cabin noise as the passes the tunnel. The noise is caused partly by wheel-rail contact and partly by airflow around the carbody. In this study, to reduce the cabin noise, the effect of the mud-flaps located between the cars is investigated. A series of tests was conducted to clarify the influences of the type and length of mud-flap, and train speed on the cabin noise. The optimum length of mud-flap was found. The shedding vortices around the mud-flap is thought to be the cause of the aerodynamic noise. Strouhal number and the resonant shedding frequency around the mud-flap correlated well with the cabin noise level.

스트롤 수를 이용한 천공요소의 실험 임피던스 모델의 분석 (Analysis of empirical impedance model using Strouhal number)

  • 이성현;이정권
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집 제20권 2호
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    • pp.375-378
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    • 2001
  • 천공 요소는 유체 기계의 흡기계나 배기계의 소음기에 널리 사용되고 있으며, 스치는 유동 (grazing flow)과 통과하는 유동 (cross flow)을 접하게 된다. 천공 요소의 임피던스는 소음기의 음향학적인 특성에 영향을 미치게 된다 본 연구에서는 유동이 임피던스에 미치는 영향을 고려하기 위하여, 실험을 통하여 얻은 임피던스 값을 유동 레지스턴스 (flow resistance)와 종단 보정 비 (end correction ratio)로 나타내고, 스트롤 수 (Strouhal number)로 무차원 화하여 분석하였다 이를 난류를 고려하여 제안된 선행 임피던스 모델들과 비교하여 난류가 미치는 영향을 분석하였다.

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무한 유체에서 자유 낙하하는 원형 실린더의 2차원 운동에 관한 수치해석 (Numerical Analysis of Two-Dimensional Motion of a Freely Falling Circular Cylinder in an Infinite Fluid)

  • 남궁각;최형권;유정열
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권6호
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    • pp.713-725
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    • 2004
  • The two-dimensional motion of a freely falling circular cylinder in an infinite fluid is investigated numerically using combined formulation. The effect of vortex shedding on the motion of a freely falling cylinder is clearly seen: as the streamwise velocity of the cylinder increases due to gravity, the periodic vortex shedding induces a periodic motion of the cylinder. This motion in turn affects the flow field, which is manifested by the generation of the angular velocity vector of the cylinder parallel to the cross product of the gravitational acceleration vector and the transverse velocity vector of the cylinder. A correlation of St-Re relationship for a freely falling circular cylinder is drawn from the present results. The Strouhal number for a freely falling circular cylinder is found to be smaller than that for a fixed circular cylinder when the two Reynolds numbers based on the streamwise terminal velocity of a freely failing circular cylinder and the free stream velocity of a fixed one are the same. From "thought experiments", it is shown that the transverse motion of the cylinder plays a crucial role in reducing the Strouhal number and has an effect of reducing the Reynolds number from the viewpoint of the pressure coefficient. The mechanism of this reduction in the Strouhal number is revealed by the fact that the freely falling cylinder experiences a smaller lift force than the fixed one due to the transverse motion resulting in the retardation of the vortex shedding.

경계조건에 따른 공력음향 특성에 관한 연구 (THE STUDY OF AERO-ACOUSTICS CHARACTERISTIC BY BOUNDARY CONDITIONS)

  • 이상수;김재수
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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    • pp.75-80
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    • 2009
  • The present paper focuses on the analysis of aero-acoustics characteristic by several boundary conditions. In this simulation, a high-order and high-resolution numerical schemes are used for the accurate computation of compressible flow with several boundary conditions including characteristic boundary conditions as well as extrapolation and zonal characteristic boundary condition. These boundary conditions are applied to the computation of two dimensional circular cylinder flows with Mach number of 0.3 and Reynolds number of 400. The computation results are validated with measurement datum and other computation results for the Strouhal frequency of vortex shedding, the mean drag coefficient and root-mean-square lift for the unsteady periodic flow regime. Secondary frequency is predicted by three kinds of boundary conditions characteristic.

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히빙익 후류의 유동패턴에 관한 연구 (A Study on the Vortical patterns of a Heaving Foil)

  • 양창조
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제29권8호
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    • pp.899-906
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    • 2005
  • It is known that an oscillating airfoil can Produce a driving force through the generation of a reversed $K\'{a}rm\'{a}n$ vortex street, and this can be expected to be a new highly effective propulsion system. The wake formation behind the heaving airfoil was visualized and was measured using PIV systems We have been examined various conditions such as frequency number, amplitude in NACA 0010. As Strouhal number is greater than 0.08. wake profile with velocity deficit can be transformed into the wake with velocity excess After evaluating vortex center flow patterns in the wake investigated using tracking trajectories in temporal evaluation of the shedding vortices. We also Presented the experimental results on the unsteady vortices structure of the heaving airfoil at various parameters.

고해상도 수치기법의 경계조건에 따른 공력음향 특성에 관한 연구 (THE STUDY OF AERO-ACOUSTICS CHARACTERISTICS BY THE BOUNDARY CONDITIONS OF HIGH ORDER SCHEME)

  • 이상수;김재수
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.25-32
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    • 2009
  • The present paper focuses on the analysis of aero-acoustics characteristic by appling different four boundary conditions. The high-order and high-resolution numerical schemes are used for discrete accurate computation of compressible flow. The four boundary conditions include extrapolation, characteristic boundary condition, zonal characteristic boundary condition. These boundary conditions are applied to the computation of two dimensional circular cylinder flows with Mach number of 0.3 and Reynolds number of 400. The computation results are validated against measurement data and other computation results for the Strouhal frequency of vortex shedding, the mean drag coefficient and root-mean-square lift for the unsteady periodic flow regime. The characteristics of secondary frequency is predicted by three kinds of boundary conditions.

당량비 및 섭동 조건 변화가 화염 전달 함수에 미치는 영향 (Effects of Changes in Equivalence Ratio and Modulation Condition on Flame Transfer Function)

  • 김대식
    • 한국추진공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.35-40
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    • 2011
  • 희박 예혼합 가스터빈에서 발생되는 연소 불안정 현상의 메커니즘을 규명하기 위하여 입구 속도 변동에 대한 열발생 변동을 정량화한 화염 전달 함수가 실험적으로 규현되었다. 이를 위하여 실제 가스터빈과 유사한 형태를 갖는 모형 연소기가 제작되었으며, 열발생율의 측정을 위한 가시화 연소기가 장착되었다. 또한 흡기 속도의 변조를 위하여 가변 속도 모터 및 유량 제어 장치가 설계되었고, 이러한 장치들을 통하여 입구 속도 변동이 열발생율의 진폭에 미치는 영향 및 화염 구조의 변화를 실험적으로 계측하였다. 실험 결과 화염 전달 함수는 당량비와 같은 운전 조건과 더불어 속도 섭동 조건에 대하여도 크게 의존하며, 화염의 길이와 섭동파 파장의 비율을 의미하는 Strouhal 수에 의하여 일반화될 수 있었다.

경계에서의 음향 임피던스 특성에 대한 연구 고찰 (Brief Note on Acoustic Impedance Characteristics at Flow Boundaries)

  • 서성현
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.103-109
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    • 2017
  • 연소화염 열에너지와 결합된 음향에너지 증가는 연소 불안정성을 유발할 수 있다. 연소 안정성 예측을 위해서는 연소실 내부 유동 경계에서 음향특성을 파악해서 궁극적으로 음향에너지의 증가 여부를 파악하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 연소기 헤드와 같은 유동 경계 형상에 대한 음향 특성을 연구한 기존의 주요 분석적 결과를 정리하여, Strouhal 수로 표현되는 경계면 음향 임피던스 특성을 알아보았다. 또한 이중 마이크로폰을 활용한 실험적 방법을 통해 경계 음향 임피던스 특성에 대한 이론적/해석적 결과를 검증하기 위한 기법을 조사 정리하였다.