Journal of the Society of Naval Architects of Korea
/
v.52
no.3
/
pp.236-247
/
2015
In this paper, the experimental equipments for ventilated supercavitation in cavitation tunnel is constructed and the basic data of ventilated supercavitation regard to the entrainment coefficient and Froude number is fulfilled. The experiments are conducted for the disk cavitator with injecting air and the pressure inside cavity and the shape of cavity are measured. As the entrainment coefficient increases while the Froude number is kept constant, the ventilated cavitation number decreases to a minimum value which decreases no more even with increasing the air entrainment. The minimum value of ventilated cavitation number, caused by the blockage effect, decreases according to increasing the diameter ratio of test section to cavitator. The cavity length is rapidly enlarged near the minimum cavitation number. In low Froude numbers, the cavity tail is floating up due to buoyancy and the air inside the cavity is evacuated from its rear end with twin-vortex hollow tubes. However, in high Froude numbers, the buoyancy effect is almost negligible and there is no more twin-vortex tubes so that the cavity shape becomes close to axisymmetric. In order to measure the cavity length and width, the two methods, which are to be based on the cavity shapes and the maximum width of cavity, are applied. As the entrainment coefficient increases after the ventilated cavitation number gets down to the minimum cavitation number, the cavity length still increases gradually. These phenomenon can be confirmed by the measurement using the method based on the cavity shapes. On the other hand, when the method based on the maximum width of cavity is used, the length and width of the cavity agree well with a semi-empirical formular of natural cavity. So the method based on the maximum width of cavity can be a valid method for cavitator design.
Kim, Ji-Hye;Jeong, So-Won;Ahn, Byoung-Kwon;Park, Chul-Soo;Kim, Gun-Do
Journal of Ocean Engineering and Technology
/
v.32
no.1
/
pp.36-42
/
2018
Unlike a slender body, vortices are shed off alternately in the wake of a blunt body. In the case of liquid flows, when the pressure falls below the vapor pressure, cavitation occurs in the vortex core and affects the formation of the vortex street. This phenomenon is of major importance in many practical cases because the alternate shedding of vortices creates imbalanced forces on the body. Hence, it is very important to determine the shedding frequency of cavitating vortices. In this paper, the unsteady cavitating flow around a two-dimensional wedge-shaped submerged body was simulated using the commercial code STAR-CCM+. A numerical investigation of the structure of cavitating vortices was performed for a model with an apex angle of $20^{\circ}C$. The results were validated by comparing them with experimental measurements carried out at a cavitation tunnel of Chungnam National University (CNU-CT). It was found that the shedding frequency of the vortex increased by up to 18%, which was strongly affected by the development of cavitation.
International Journal of Fluid Machinery and Systems
/
v.10
no.3
/
pp.197-208
/
2017
When Francis turbines operate at partial load, residual swirl in the draft tube causes low-frequency pulsation of pressure and power output. Scale effects and system response may bias the prediction of prototype behavior based on laboratory tests, but could be overcome by means of a 1D analytical model. This paper deals with the two most important features of such a model, the compliance and the source of excitation. In a distributed-parameter version, compliance should be represented as an exponential function of local pressure. Lack of similarity due to different Froude number can thus be compensated. The normally unknown gas content in the vortex cavity has significant influence on the pulsation, and should therefore be measured and considered as a test parameter.
At present, in the case of pump fast optimization, there is a problem of rapid, accurate and effective prediction of cavitation performance. In "A Cavitation Performance Prediction Method for Pumps PART1-Proposal and Feasibility" [1], a new cavitation performance prediction method is proposed, and the feasibility of this method is demonstrated in combination with experiments of a mixed flow pump. However, whether this method is applicable to vane pumps with different specific speeds and whether the prediction results of this method are accurate is still worthy of further study. Combined with the experimental results, the research evaluates the sensitivity and accuracy at different flow rates. For a certain operating condition, the method has better sensitivity to different flow rates. This is suitable for multi-parameter multi-objective optimization of pump impeller. For the test mixed flow pump, the method is more accurate when the area ratios are 13.718% and 13.826%. The cavitation vortex flow is obtained through high-speed camera, and the correlation between cavitation flow structure and cavitation performance is established to provide more scientific support for cavitation performance prediction. The method is not only suitable for cavitation performance prediction of the mixed flow pump, but also can be expanded to cavitation performance prediction of blade type hydraulic machinery, which will solve the problem of rapid prediction of hydraulic machinery cavitation performance.
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
/
v.60
no.4
/
pp.231-239
/
2023
In order to improve the propeller Cavitation Inception Speed (CIS) performance, it needs to modify the propeller geometry and the wake distribution that flows into the propeller. In the previous study, the twisted angles of the V-strut were modified to improve propeller CIS, cavitation behavior and pressure fluctuation performances. Then the propeller behind the modified V-strut (New strut) showed better cavitation characteristics than that behind the existing V-strut (Old strut). However, the CIS of Suction Side Tip Vortex (SSTV) and Pressure Side Tp Vortex (PSTV) showed a big difference at behind each V-strut. In this study, the balance design is conducted to minimize the difference between SSTV CIS and PSTV CIS at behind each V-strut. To improve the propeller CIS performance, 1 propeller is designed at behind the old strut and 3 propellers are designed at behind the new strut. The propeller CIS is increased through the balance design and the stern appendage modification. The final propeller CIS is increased about 5.3 knots higher than that of the existing propeller at behind the old strut. On the basis of the present study, it is thought that the better improvement method for the propeller CIS would be suggested.
International Journal of Fluid Machinery and Systems
/
v.3
no.2
/
pp.137-149
/
2010
The purpose of the present research is to suppress cavitation instabilities by using a circumferential groove. The circumferential groove was designed based on CFD so that the tip leakage vortex is trapped by the groove and does not interact with the next blade. Experimental results show that the groove can suppress rotating cavitation, asymmetric cavitation and cavitation surge. However, weak instabilities with higher frequency could not be suppressed by the groove. From the analysis of pressure pattern similar to that for rotor-stator interaction, it was found that the higher frequency components are caused by the interaction of backflow vortices with the inducer blades.
Kim, Yong-Yeol;Cha, In-Ho;Lee, Je-Geun;Kwon, Gi-Bum;Lee, Jong-Ik;Kim, Han-Il
한국전산유체공학회:학술대회논문집
/
2008.03b
/
pp.144-147
/
2008
Intake pump for waterworks is badly damaged by a small amount of cavitation because of variable water quality and severe operation conditions. In general, the required NPSH for reduced cavitation can be provided by inlet condition, supply air, change pump and inducer. But once the pump has been built and installed there is little that can be done to reduce cavitation damage. In this study, we analysed the cavitation of paldang intake pump and intended to avoid the same phenomena.
In large pump station, vortex generation such as free-surface vortex and submerged vortex occurring around pump intake, or at bell-mouth inlet has been an important flow characteristics which should be considered always to keep away the suction of air-entrained or cavitated flow. In this study, a commercial CFD code was used to predict accurately the vortex generation for the specified intake design. These result shows the preliminary result of submerged vortex prediction for the Turbo-machinery Society of Japan Sump Test CFD standard model. At bottom wall, air volume fraction (red color) was found in a large scale to explain the submerged vortex generation at particular operation and configuration condition. And these indicate the free surface formation behind the bell mouth. Particularly, non-uniform approaching flow is a major parameter to govern the occurrence of the free-surface vortex. Futhermore the comparison between turbulence ($k-{\epsilon}$ & $k-{\omega}$ model) mode were executed in this study.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
/
2008.03a
/
pp.383-390
/
2008
Flow pattern of cavitation around a plano-convex foil, whose shape is similar to the inducer impeller of the turbo-pumps in the liquid fuel rocket engine, was observed by using a cryogenic cavitation tunnel of blowdown type for visualization. Working fluids were liquid nitrogen and hot water. The parameter range to be varied was between 20 and 60mm for channel width, 20 and 60mm for foil chord, -1.8 and 13.2 for cavitation number, 3.7 and 19.5m/sec for averaged inlet velocity, $8.5{\times}10^4$ and $1.5{\times}10^6$ for Reynolds number, -8 and $8^{\circ}$ for angle of attack, respectively. Especially at positive angle of attack, namely, convex surface being downstream, the whole cavity or a part of the cavity on the foil surface departs periodically. Periodic cavitation occurs only in case of smaller cavitation size than twice foil chord. Cavitation thickness and length in 20mm wide channel are larger than those in 60mm due to the wall confinement effect. Therefore, periodic cavitation in 60mm wide channel easily occurs than that in 20mm. These results suggest that the periodic cavitation is controlled by not only the hydrodynamic effect of vortex shedding but also the channel wall confinement effect.
The accurate prediction of the flow and the pressure distribution near the tip of the blade is crucial in determining the tip vortex cavitation inception which usually occurs on the blade tip or inside the core of the tip vortex just downstream of the blade tip. An improved boundary element method is applied to the prediction of the flow around propeller blades, with emphasis at the tip region. In the method, the Blow adapted grid and a higher order panel method, which combines a hyperboloidal panel geometry with a hi-quadratic dipole distribution, are used in order to accurately model the trailing wake geometry and the highly rolled-up regions in the wake. The method is applied to several propeller geometries and the results have been found to agree well to the existing experimental data. Inviscid flow methods are able to predict the pressures at the tip as well as the shape of the trailing wake. On the other hand, they are unable to determine the flow inside the viscous core of the tip vortex, where cavitation inception often occurs. Thus, a method is presented that treats the flow inside the viscous core. The inner flow is treated with a 2-D Clavier-stokes solution without making any assumptions for axisymmetric flow and conicity of the flow along the tip trajectory. The method can thus allow the treatment of general propeller blade configurations. The velocity and pressure distributions inside the core are shown and compared to those from other numerical methods.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.