• 제목/요약/키워드: flow-induced vibration

검색결과 447건 처리시간 0.029초

직교격자를 이용한 단순 세장 구조물의 와유기 진동 해석 (Vortex-Induced Vibration of Simple Slender Structure Using Cartesian Mesh)

  • 한명륜;안형택
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제48권3호
    • /
    • pp.260-266
    • /
    • 2011
  • For long slender offshore structures, such as cables and pipe lines, their interaction with surrounding fluid flow becomes an important issue for global design of ocean systems. We employ a long circular cylinder as a representative case of slender offshore structure. A flexibly mounted cylinder in cross-flow generates complex vortex shedding and results in oscillation of the structure. In this paper, flow behind a circular cylinder at Re=100 is simulated. The vortex shedding pattern and flow induced motion are examined in the cross flow configuration as well as with various yaw-angled configurations. The "Lock-in" phenomenon is also observed when reduced velocity is approximately 4.0. The MAC Grid system, which is the typical grid system for Cartesian mesh and pressure correction methods, are used for solving the incompressible Navier-Stokes equations. Predictor/Corrector method is applied for obtaining a non-linear response of structure at the flexibly mounted. The existance and motion of the body is represented by the immersed boundary technique.

내부유동을 갖는 파이프 진동의 스펙트럴요소해석 (Spectral Element Vibration Analysis of the Pipeline Conveying Internal Flow)

  • 오혁진;강관호;이우식
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제27권2호
    • /
    • pp.294-301
    • /
    • 2003
  • It is of often important to accurately predict the flow-induced vibration or dynamic instability of a pipeline conveying internal high speed flow in advance, which requires a very accurate solution method. In this study, first the dynamic equations for the axial and transverse vibrations of a pipeline are reduced from a set of pipe-dynamic equations derived in the previous study and then the spectral element model is formulated. The accuracy of the spectral element method (SEM) is then verified by comparing its results with the results obtained by finite element method (FEM). It is shown that the present spectral element model provides very accurate solutions by using an extremely small number of degrees-of-freedom when compared with FEM. The dynamics of a sample pipeline is investigated with varying the axial tension and the speed of internal flow.

원자력 발전소 배관계 글로브 밸브의 고주파 진동 원인 분석 및 해결 사례 (A Case Study of Root Cause Analyses and Remedies for High frequency Vibration of Globe Valve in Nuclear Power Plant Piping System)

  • 최병화;박수일;전창빈
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국소음진동공학회 2005년도 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.394-399
    • /
    • 2005
  • A case history is presented pertaining to high frequency piping vibration and noise caused by globe valve in the spent fuel pool cooling system of nuclear power plant. Frequency analyses were performed on the system to diagnose the problem and develop a solution to reduce the piping vibration and noise. The source of the high frequency and noise energy was traced to the globe valve located immediately downstream of the centrifugal pump by performing valve throttling test. Measurements of vibration and noise are presented to show that the high frequency vibration and noise amplitude was dependent upon the valve disc position and flow rate. Strouhal vortex shedding frequencies were generated at the exit of the globe valve which exited structural resonance of valve disc and amplified the high frequency vibration and noise. The problem was identified as an interaction between the flow inside globe valve and the valve disc structure. Attempts to reduce the vibration and noise amplitudes of the piping system were successfully achieved by the modification of guide-disc diameter and disc-edge figure The valve disc was replaced by an alternative to eliminate the source of the harmful high frequency vibration and noise.

  • PDF

디스크 댐퍼 형상이 HDD 내부 유동 및 TMR에 미치는 영향 (Effects on TMR and Airflow in HDD Cavity due to Disk Damper Shapes)

  • 엄요한;임윤철
    • 정보저장시스템학회:학술대회논문집
    • /
    • 정보저장시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.248-253
    • /
    • 2005
  • The recording density of a hard disk drive is increasing so rapidly that the storage capacity of a commercial HDD in PC reaches several hundred giga bytes recently. Many technologies related to the HDD, such as servo, media, actuator dynamics, thermo and fluid dynamics, etc. must be developed together to realize high recording density. Especially, researches in the airflow inside the HDD cavity become important as the rotational speed of a disk increases. Typical problem due to the airflow is the vibration of an actuator as the airflow collides with an I-block, suspensions and sliders, that is, FIV(Flow Induced Vibration). This problem is one of the significant sources of increasing TMR so that it must be resolved. In this research, a disk damper shape has been modified to minimize the effects of airflow on the actuator. Modified disk dampers which change flow field inside HDD cavity show good effects not only on the disk (tufter but also on the vibration of an actuator. Vibrations of E- block and slider have been measured with LDV and the airflow field inside the HDD cavity has been analyzed using a commercial package to verify these effects.

  • PDF

광 디스크 드라이브 내부 유동장에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study of Flow Fields in an Optical Disc Drive)

  • 정지원;조형희;최명렬;성평용;이경호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
    • /
    • pp.1789-1794
    • /
    • 2004
  • The present study investigates flow characteristics in an optical disc drive. Detailed knowledge of the flow characteristics is essential to analyze flow-induced noise and vibration, forced convection and flow friction loss. The ODD used in the personal computer is used for the experiment and rotating velocity of disc is under the 4500 rpm. Time-resolved velocity components and velocity spectrum are obtained using the laser Doppler anemometry (LDA). The results show that the front holes reduce now-induced noise and the position of pickup body affects flow near the window. In addition, il is possible for cooling of heat sources in an optical disc drive through measuring the flow fields under the tray.

  • PDF

Riser의 내부유체 흐름이 소용돌이로 인한 Riser 동적반응에 미치는 영향 (The Effect of Internal Flow on Vortex-Induced Vibration of Marine Riser)

  • Hong, Nam-Seeg;Hsiang Wang
    • 한국해안해양공학회지
    • /
    • 제7권2호
    • /
    • pp.198-208
    • /
    • 1995
  • Riser 내부의 유체흐름을 포함해서 동적해석을 하기 위해 유도된 비선형 모델의 근사화한 형태에 Iwan-Blevin의 모델을 결합함으로써 흐름-소용돌이 모델이 개발되며 개발된 수학약모델을 해석함으로써 면내 조류흐름에 따라 형성된 면외 과류로 인한 riser의 진동에 내부 유체흐름이 미치는 영향에 관해 조사하였다. Riser 내부 유체흐름은 일정한 유속분석을 가진 정상류로 가정하며 riser관은 신축성 혹은 비신축성 관상빔으로 간주된다. 유도된 모델에 Galerkin의 유한요소근이법을 적용함으로써 수치해석을 위한 모델을 개발하였다. 관내부 유체 흐름이 riser의 소용돌이로 인한 진동특성에 미치는 영향을 상부 인장력, 내부류체 흐름 혹은 조류속도 등과 같은 여러 영향요인 등을 변화시키면서 조사하였다. 수치해석 결과 내부유체 흐름으로 인한 영향을 줄이기 위하여 riser의 상부에 인장력을 riser의 허용내력 한도내에서 증가시키는 방법이 있으나 vortex shedding으로 인해 형성되는 resonance band를 피하기 위해 설계 관점에서 세심한 주의가 요구된다. 특히 길이가 긴 rise에 대한 세심한 주의가 요구된다.

  • PDF

구조-유체 연성해석을 통한 수도용 감압밸브에서의 유체유발진동에 관한 연구 (Study on Vibration Induced by Fluid at a Water Pressure Reducing Valve through Structure-Fluid Coupled Analysis)

  • 박우철;이중근;김일겸;박용석
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제13권10호
    • /
    • pp.4371-4377
    • /
    • 2012
  • 본 논문에서는 수도용 감압밸브에서의 유체유발진동의 원인을 파악하기 위한 위하여 구조-유체 연성 해석을 수행하였다. 감압밸브의 소음을 측정한 결과 250Hz의 저주파 대역의 소음이 있음을 확인하였다. 상용 소프트웨어인 ANSYS/CFX를 사용하여 유체의 유동 해석을 수행한 결과, 감압밸브 내에서 노즐 효과에 의하여 40m/s 정도의 유속이 형성되고, 이에 따라 감압밸브 내에 부압이 발생하였다. 밸브 내에 형성된 유동에 의한 압력 분포를 하중 조건으로 구조해석을 한 결과, 유로를 막을 수 있을 정도의 고무 재질인 디스크의 변형이 발생하였다. 이러한 디스크의 변형이 반복적으로 일어남으로써 소음진동현상이 발생함을 확인하였다.

회전 및 유동효과를 고려한 터보기계 블레이드의 진동해석 (Vibration Analysis of a Turbo-Machinery Blade Considering Rotating and Flow Effect)

  • 정규강;신승훈;박희용;김동현
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.519-522
    • /
    • 2010
  • 블레이드 구조변형 효과를 고려한 스테이터-로터의 케스케이드 모델의 상호간섭의 평가를 위하여 유체-구조 연계 해석 시스템을 수행하였다. 고정된 스테이트와 회전하는 로터는 상호 간섭 영향이 유동해석에 고려되었다. 또한 정적인 유체-구조 연게해석과 수렴률 증진을 효과적으로 수행하기 위하여 큰 인공감쇠를 가지는 Newmark 시간 적분 기법을 적용하였다. 수치 실험을 통해 탄성축 위치에 따른 구조 변형 효과가 케스케이드 성능에 미치는 영향을 파악하였다. 구조 변형 효과가 고려된 경우 일반적인 강체 블레이드모델에 대한 성능 예측 결과와 다소 차이가 유발될 수 있음을 보였으며 공력 탄성학적 영향을 확인하였다.

  • PDF