• 제목/요약/키워드: Wall Jet

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제한면을 가지는 이차원 층류 충돌젯의 수치적 연구 (A Numerical Study of Planar Laminar Impingement Jet with a Confinement Plate)

  • 강동진;오원태
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.414-423
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    • 1994
  • The planar laminar impingement jet with a confinement plate has been studied numerically. Discretzing the convection term with the QUICKER scheme, the full Navier-Stokes equations for fluid flow were solved using the well known SIMPLER algorithm. The flow characteristics with Reynolds number and jet exit velocity profile effects on it were considered for H=3, Re=200 - 2000. Results show that vortical flow forms in turn along the confinement and impingement plates as the Reynolds number increases and such a complicated flow pattern has never been reported prior. The jet exit velocity profile is shown to do an important role in determining the position of vortex flow and its size as well as in stagnation and wall jet flow region. Parabolic jet exit profile results in peak of skin friction 1.4-1.6 times greater than that of uniform profile. The channel height effects are also studied and shown to have an effect on flow pattern similar to that of Reynolds number. Also shown is that effects of the jet exit velocity profile becomes less significant over a certain channel height.

사각형 및 원형 출구 Synthetic Jet의 유동 특성에 대한 수치적 연구 (Numerical Study on Flow Characteristics of Synthetic Jet with Rectangular and Circular Slot Exit)

  • 김민희;김우례;김종암;정경진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권7호
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    • pp.585-595
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    • 2011
  • 사각형 및 원형 출구 형상 synthetic jet의 수치적 연구를 통하여 유입류가 존재할 경우 평판에서의 유동 구조 및 유동 제어 효과를 분석하였다. 사각형 출구 형상의 경우, jet 직후에 강한 vortex가 생성되지만 주변에 적은 momentum을 공급하기 때문에 유입류 방향으로 갈수록 유동제어 효과가 감소하게 된다. 원형 출구 형상의 경우, 규칙적인 vortex의 형태가 slot 중앙부터 끝까지 나타나고 보다 멀리까지 jet vorticity의 영향이 미치게 된다. 유동제어 효과를 예상하기 위하여 위치 별 wall shear stress를 비교하였다. 이에 원형 출구 형상이 사각형 출구 형상보다 유동제어 효과가 더 클 것으로 판단된다. 또한 최적의 원형 출구 형상을 도출하기 위하여, hole gap과 diameter의 변화에 따른 유동 구조 및 유동 제어 효과를 비교 분석하였다. 그 결과, hole diameter와 gap를 고려하여 원형 출구 형상을 설계할 경우 유동제어 효과를 극대화 할 수 있음을 밝혔다.

Wavenumber analyses of panel vibrations induced by transonic wall-bounded jet flow from an upstream high aspect ratio rectangular nozzle

  • Hambric, Stephen A.;Shaw, Matthew D.;Campbell, Robert L.
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제6권6호
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    • pp.515-528
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    • 2019
  • The structural vibrations of a flat plate induced by fluctuating wall pressures within wall-bounded transonic jet flow downstream of a high-aspect ratio rectangular nozzle are simulated. The wall pressures are calculated using Hybrid RANS/LES CFD, where LES models the large-scale turbulence in the shear layers downstream of the nozzle. The structural vibrations are computed using modes from a finite element model and a time-domain forced response calculation methodology. At low flow speeds, the convecting turbulence in the shear layers loads the plate in a manner similar to that of turbulent boundary layer flow. However, at high nozzle pressure ratio discharge conditions the flow over the panel becomes transonic, and the shear layer turbulence scatters from shock cells just downstream of the nozzle, generating backward traveling low frequency surface pressure loads that also drive the plate. The structural mode shapes and subsonic and transonic surface pressure fields are transformed to wavenumber space to better understand the nature of the loading distributions and individual modal responses. Modes with wavenumber distributions which align well with those of the pressure field respond strongly. Negative wavenumber loading components are clearly visible in the transforms of the supersonic flow wall pressures near the nozzle, indicating backward propagating pressure fields. In those cases the modal joint acceptances include significant contributions from negative wavenumber terms.

A JET EMERGING FROM A SLIT AT THE CORNER OF QUARTER PLANE

  • Wiryanto, L.H.
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제13권4호
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    • pp.237-245
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    • 2009
  • A numerical solution is provided for a jet produced by a flow emerging from a slit at the bottom corner of a quarter plane. The flow is characterized by the Froude number F, based on the net volume flux and the width of the slit. We perform the free-surface flow for various values of F and another parameter corresponding to the position of the vertical wall. A jet with back-flow near the edge of the vertical wall is obtained, and the limiting case is a jet with a stagnation point.

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화염배출 출구면적 변화에 대한 수직발사관 내부 초음속 충돌유동의 수치적 해석 (NUMERICAL INVESTIGATIONS OF SUPERSONIC JET IMPINGEMENT ON A FLAT WALL IN A CONFINED PLENUM)

  • 이광섭;홍승규;안창수
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.281-285
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    • 2005
  • Viscous solutions of supersonic jet impinging on a flat wall in a confined plenum are simulated using three-dimensional Navier-Stokes solver. A confined plenum was designed for simulating the missile launch and analyzing the behavior of the exhaust plume, which were accompanied by complex flow interactions with shock and boundary layer. Concerns of this paper are to show accurate simulation of internal flow in confined plenum and to demonstrate the jet flow structure when the jet interacts with a small opening on the side. Objectives of this numerical simulation are to understand the effect of changing the plume exit area of the plenum. Pressure and temperature rise at certain position in the plenum are traced and compared with test data.

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닥트에 분사되는 제트플륨의 수치계산 (Simulation of Jet Plume Impinging onto a Duct)

  • 홍승규;이광섭;백동기
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.44-50
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    • 1997
  • Accurate simulation of jet plume exhausting into the open space as well as onto the opposing wall is of interest both numerically and physically; the latter, from a system designer's point of view. In the current work, Navier-Stokes computation is undertaken to capture the flow pattern of a supersonic jet impinging onto a rectangular duct which deflects the vertical jet horizontally. Of particular interest are the flow structure in the jet exhaust area, pressure pattern and the magnitude of pressure force at the bottom wall. Usefulness of present characteristic boundary condition applied at the exiting plane of the duct is demonstrated by capturing such complex flow structures for different lengths of the deflection duct.

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초음속충돌제트의 열전달에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Heat Transfer of Supersonic Impinging Jet)

  • 이찬;정명균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.323-327
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    • 1991
  • 본 연구에서는 로켓노즐로 부터 분출되는 고온의 초음속제트가 45˚로 경사진 평판으로 분사되는 경우의 열전달을 측정하였다.고온의 제트가 충돌하는 평판표면 의 고온과 열유속을 측정하는 것이 거의 불가능하므로, 국소적열전달은 국소적 준 1차 원 열전도모형을 평판표면 아래에서 측정한 온도자료에 적용하여 구하였다.

동축류의 코안다 효과를 이용한 초음속 제트의 추력편향제어에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of Thrust Vectoring of Supersonic Jet Utilizing Co-flowing Coanda Effects)

  • 윤상훈;전동현;허준영;성홍계;이열
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권11호
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    • pp.927-933
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    • 2012
  • 이차원 초음속 코안다 유동의 특성에 관한 실험적 연구가 진행되었다. 다양한 슬롯높이대 코안다 벽의 곡률반경 비 및 표면거칠기, 그리고 제트의 전압 변화에 대하여 충격파 구조 및 이력현상과 같은 코안다 유동의 특성이 유동가시화를 통하여 관찰되었다. 그 결과 초음속 코안다 제트의 이력현상은 코안다 표면거칠기의 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 강한 압축성 주제트의 추력편향제어를 위하여 이러한 동축류 코안다 유동이 적용되었고, 이 경우 유체역학적 추력제어의 성능은 코안다 플랩의 곡률반경에 대한 슬롯높이의 비 뿐만 아니라 주제트의 전압에 큰 영향을 받음이 확인되었다.

고압분사주입공법에 의한 지반개량사례연구(II) -흙막이벽 배면지반보강 및 차수효과 (Case Studies on Ground Improvement by High Pressure Jet Grouting(II) Effect on the Ground Reinforcement and Cut off of Ground Water Behind Temporary Retaining Walls)

  • 윤중만;홍원표;정형용
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제12권5호
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    • pp.5-16
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    • 1996
  • 지하수위가 높고 느슨한 사질토지반에서 가설흙막이벽을 설치하여 지하굴착공사를 실시할 경우 굴착저면에서 보일링현상이 발생하여 굴착공사 뿐만 아니라 인접구조물에 상당한 피해를 주게 된다. 따라서 최근에는 흙막이벽 배면지반의 강도를 증대시키면서 동시에 흙막이벽의 차수효과를 높이기 위하여 고압분사주입공법을 실시하여 차수벽을 설치하는 보조공법인 널지 이용되고 있다. 고압분사주입공법에 의해 가설흙막이벽 배면지반에 시공된 지반개량체의 지반보강효과 및 차수효과를 검토하기 위하여 각종 실내시험 및 현장시험을 실시하였다. 시험결과 지반개량체는 지반조건과 시공방법에 따라 약간의 차이는 있으나 충분한 흙막이벽 배면지반의 보강 및 벽체의 강성보강 효과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다. 한편 지반개량체의 투수계수는 원지반의 투수 계수보다 10-2~10-3cm/s정도 작아서 흙막이벽의 차수효과를 기대할 수 있는 것으로 나타났다.

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벽면에 의한 고압 수소 누출에 따른 자발화 현상 특성 변화 (Effects of a wall on the self-ignition of sudden release of high-pressure hydrogen through a tube)

  • 김세환;박지현;이승복;이형진;정인석
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2012년도 제44회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
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    • pp.245-246
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    • 2012
  • The possibility that self-ignition can be generated near an obstacle is high in practical applications such as a hydrogen car. In this paper, experimental investigations were suggested to understand the effects of a wall on self-ignition phenomena through high-speed images. The results showed that the existence of a wall could not change the ignition phenomena itself irrespective of wall height and burst pressure. However, when a strong flame was induced in the tube, a wall could promote the flame stabilization.

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