• Title/Summary/Keyword: Vortex breakdown

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삼각날개/LEX에서의 와류 상호작용 특성 (Vortex Interaction Characteristics of a Delta Wing/LEX)

  • 이기영;손명환
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.77-86
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    • 2002
  • An experimental study of the vortex interaction characteristics of a delta wing/LEX configuration was conducted in a wind tunnel using the micro water droplet and laser beam sheet visualization technique. The main focus of this study was to analyze the effect of the angle of attack and sideslip angle on the vortex interaction and vortex breakdown. These tests were accomplished at angles of attack between $16^{\circ}$ and $28^{\circ}$ and sideslip angle between $0^{\circ}$ and $-15^{\circ}$ at free-stream velocity of 6.2 m/s. Flow visualization data provide a description of the vortex interaction between LEX and wing vortices, and of the vortex breakdown. The introduction of LEX vortex stabilized the vortical flow, and delayed the vortex breakdown up to higher angle of attack. The vortex interaction and breakdown was promoted on the windward side, whereas they are suppressed on the leeward side.

The Vortical Flow Field of Delta Wing with Leading Edge Extension

  • Lee, Ki-Young;Sohn, Myong-Hwan
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제17권6호
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    • pp.914-924
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    • 2003
  • The interaction and breakdown of vortices over the Leading Edge Extension (LEX) - Delta wing configuration has been investigated through wing-surface pressure measurements, the off-surface flow visualization, and 5-hole probe measurements of the wing wake section. The description focused on analyzing the interaction and the breakdown of vortices depending on the angle of attack and the sideslip angle. The Effect of angle of attack and sideslip angle on the aerodynamic load characteristics of the model is also presented. The sideslip angle was found to be a very influential parameter of the vortex flow over the LEX-delta wing configuration. The introduction of LEX vortex stabilized the vortex flow, and delayed the vortex breakdown up to a higher angle of attack. The vortex interaction and breakdown was promoted on the windward side, whereas it was suppressed on the leeward side.

Dynamic Large Eddy Simulation과 MPI병렬 계산 기법을 이용한 스월 유동에서의 Vortex Breakdown에 관한 연구 (Dynamic Large Eddy Simulation of the Vortex Breakdown of Swirling Flow using MPI Parallel Technique)

  • 성홍계
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.31-39
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    • 2001
  • 연소실 안으로 분출되는 스월 유동의 vortex breakdown mechanism에 대한 연구를 하였다. 3차원 유한 체적기법과 Runge-Kutta 시간 적분법이 적용되었으며, 난류모델은 dynamic large eddy simulation (DLES)이 적용되었다. 계산 시간의 효율성과 기억용량을 효과적으로 사용하기 위하여 message passing interface (MPI) 병렬계산 기법이 적용되었다. 스월 난류 유동에 있어서 vortex breakdown 거동을 가시적으로 표착 하였는데, 이는 스월 유동에 의한 난류 응력 증대, 난류 생성/소산율 증대 및 혼합율 증대에 대한 실험적 근거를 뒷받침하는 매우 중요한 결과이다. 또한 평균 속도와 난류 운동에너지에 대한 계산 결과도 실험 결과와 비교하였다.

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회전하는 원뿔의 각도에 따른 축 대칭 원통형 용기에서의 와동붕괴에 관한 연구 (Vortex breakdown in an axisymmetric circular cylinder with rotating cones)

  • 김재원;엄정섭
    • 설비공학논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.55-63
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    • 1997
  • A numerical investigation has been made for flows in an axisymmetric circular cylinder with an impulsively rotating cone located at the bottom of the container. The axisymmetric container is completely filled with a viscous fluid. Major parameter for the present research is only the vertex angle of the cone, otherwise Reynolds number and aspect ratio of the vessel are fixed. Main interest concerns on the vortex breakdown of meridional circulation by impulsive rotation of the cone with respect to the longitudinal axis of the cylinder. Numerical method has been used to integrate momentum and continuity equations on a generalized body-fitted grid system. The pattern of vortex breakdown is quite different from that in a right circular cylinder with flat endwall disks. The flow visualization photograph of the preceeding work by Escudier is compared with the present numerical results and the two results are in good agreements. Also flow data are plotted to gain a deep understanding for the present phenomena of the vortex breakdown. The conclusions of this work are clearly explained by the classical theory of the vortex flows in a finite geometry.

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회전하는 축 대칭 원통형 용기에서의 기하학적 영향에 따른 와동붕괴에 관한 연구 (Study of geometric effects on vortex breakdown in a rotating axisymmetric circular cylinder)

  • 김재원;김남욱;변삼문
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2004년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.35-41
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    • 2004
  • A numerical investigation has been made for flows in an axisymmetric circular cylinder with a rotating cone located at the bottom of the container. The axisymmetric container is completely filled with a viscous fluid. Major parameter for the present research is the vertex angle of the cone, otherwise Reynolds number of fluid and aspect ratio of the vessel is fixed. Main interest is in vortex breakdown of meridional circulation by rotation of the cone with respect to the longitudinal axis of the cylinder. The method to this problem is numerically to integrate momentum and continuity equations on a generalized body fitted grid system. The pattern of vortex breakdown is quite different from that in a right circular cylinder with flat end wall disks. Flow visualization photographs of a preceeding work are compared with the present numerical results.

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경사충격파와 와류간의 상호작용에 관한 수치적 연구 (A numerical investigation on the oblique shock wave/vortex interaction)

  • 문성목;김종암;노오현;홍승규
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권8호
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    • pp.20-28
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    • 2004
  • 경사충격파와 와류간의 상호작용에 관한 수치적 해석은 경사충격파에 기인한 와류붕괴 의 발생에 관한 이론적 모델 및 실험치와 비교하기 위해 수행되었다. 본 연구의 해석을 위해 마하수에 기초한 Roe의 기법 (RoeM) 과 2-방정식 난류 모델을 이용하여 3차원 난류 유동장을 효과적으로 계산하였다. 자유류 마하수 2.49에서 와유세기, 축방향속도 성분, 충격파 세기의 변화에 따른 상호작용의 영향을 연구하였다. 2-방정식 난류모델인 k-wSST 난류모델과 적절히 모델링된 와류모델을 이용하여 수치연구를 수행함으로써 실험적으로 관찰된 여러 유동장을 정확히 모사할 수 있었다. 경사충격파에 기인한 와류붕괴의 발생에 관한 기준을 결정하기 위한 본 연구결과는 이론적 모델과 실험치와 일치된 결과를 보여주고 있음을 확인하였다.

고 받음각 ONERA 70도 삼각날개 와류 유동의 압력 섭동 분석 (NUMERICAL ANALYSIS OF PRESSURE PERTURBATION OF DELTA WING VORTEX FLOW AT A HIGH ANGLE OF ATTACK)

  • 손미소;사정환;박수형;변영환
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.73-80
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    • 2015
  • Delayed Detached-Eddy Simulation was conducted to investigate surface pressure coefficient distribution and surface pressure fluctuation over an ONERA 70-degree delta wing at a high angle of attack. Time-averaged surface pressure distribution is directly affected by the primary vortices, whereas the pressure fluctuation is influenced by the unsteady fluctuating boundary layer over the surface. And pressure coefficient, velocity, pressure fluctuation, and turbulent kinetic energy were analyzed along the vortex core in order to investigate the process of vortex breakdown. Consequently, strong pressure fluctuations were found where the vortex breakdown was occurred at x~620 mm. The turbulent kinetic energy abruptly increased and followed after the vortex breakdown.

경사충격파와 와류 상호작용에 대한 수치적 연구 (Numerical study on the oblique shock wave/vortex interaction)

  • 문성목;김종암;노오현
    • 한국항공운항학회:학술대회논문집
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    • 한국항공운항학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.240-246
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    • 2004
  • For the prediction on the onset of oblique shock wave-induced vortex breakdown, computational studies on the Oblique Shock wave/Vortex Interaction (OSVI) are conducted and compared with both experimental results and analytic model. A Shock-stable numerical scheme, the Roe scheme with Mach number-based function (RoeM), and a two-equation eddy viscosity-transport approach are used for three-dimensional turbulent flow computations. The computational configuration is identical to available experiment, and we attempt to ascertain the effect of parameters such as a vertex strength, streamwise velocity deficit, and shock strength at a freestream Mach number of 2.49. Numerical simulations using the ${\kappa}-{\omega}SST$ turbulence model and suitably modeled vortex profiles are able to accurately reproduce many fine features through a direct comparison with experimental observations. The present computational approach to determine the criterion on the onset of oblique shock wave-induced vortex breakdown is found to be in good agreement with both the experimental result and the analytic prediction.

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Large Eddy Simulation of the Vortex Breakdown in Swirling Flow Using MPI Parallel Technique

  • 성홍계
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2000년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.107-112
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    • 2000
  • 연소실 안으로 분출되는 스월 유동의 vortex breakdown mechanism 에 대한 연구를 하였다. 3 차원 유한 체적기법과 Runge-Kutta 시간 적분법이 적용되었으며, 난류모델은 dynamic large eddy simulation (DLES)이 적용되었다. 계산 시간의 효율성과 기억용량을 효과적으로 사용하기 위하여 message passing interface (MPI) 병렬계산 기법이 적용되었다. 스월 난류 유동에 있어서 vortex breakdown 거동을 가시적으로 표착 하였는데. 이는 스월 유동에 의한 난류 응력 증대, 난류 생성/소산율 증대 및 혼합율 증대에 대한 실험적 근거를 뒷받침하는 매우 중요한 결과이다. 또한 평균 속도와 레이놀스 응력에 대한 계산 결과도 실험 결과와 비교하였다.

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논문 : 옆미끄럼각이 삼각 날개 와류에 미치는 영향 (Papers : Effect of Sideslip on the Vortex Flow over a Delta Wing)

  • 손명환;이기영;백승욱
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.1-8
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    • 2002
  • 자유류 속도가 40 m/sec 이고 날개의 뿌리시위에 기준한 레이놀즈수가 1.76${\times}$10$^6$인 상태에서 옆미끄럼이 삼각 날개 와류에 미치는 영향을 실험적으로 연구하였다. 받음각 범위는 16$^{\circ}$에서부터 28$^{\circ}$까지 이었으며 옆미끄럼각은 0$^{\circ}$, -10$^{\circ}$, 그리고 -20$^{\circ}$이었다. 옆미끄럼각은 바람쪽과 바람 반대쪽 와류 모두의 강도를 감소시키고, 바람쪽 와류의 붕괴를 촉진시킴이 관찰되었다. 옆미끄럼각 -10$^{\circ}$에서 바람 반대쪽의 와류는 받음각이 증가함에 따라 그 강도가 증가하였다. 이와 같은 옆미끄럼 조건에서 날개 와류의 비대칭적인 발달과 붕괴는 삼각 날개의 롤링모멘트를 어느 특정한 높은 받음각에서 급격히 바뀌게 할 수 있으며, 이는 일종의 롤링 모멘트 불안정성으로 간주할 수 있다.