• 제목/요약/키워드: hot-wire measurements

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주기적으로 회전진동하는 원주 후류의 유동구조에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Flow Structure of Wake Behind a Rotationally Oscillating Circular Cylinder)

  • 이정엽;이상준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제30권4호
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    • pp.298-305
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    • 2006
  • The flow around a circular cylinder which oscillates rotationally with a relatively high forcing frequency has been investigated experimentally using flow visualization and hot-wire measurements. Dominant parameters are Reynolds number (Re), oscillation amplitude $({\theta}_A)$, and frequency ratio $F_R=f_f/f_n$, where $f_f$ is the forcing frequency and $f_n$ is the natural frequency of vortex shedding. Experiments were carried out under the conditions of $Re=4.14{\times}10^3,\;{\theta}_A={\pi}/6$, and $0{\leq}F_R{\leq}2$. The effect of frequency ratio $F_R$ on the flow structure of wake was evaluated by measuring wake velocity profile and spectral analysis of hot-wire signal. Depending on the frequency ratio $F_R$, the cylinder wake has 5 different flow regimes. The vortex formation length and vortex shedding frequency are changed significantly before and after the lock-on regime. The drag coefficient was reduced under the condition of $F_R<1.0$ and the maximum drag reduction is about 33% at $F_R=0.8$. However, the drag is increased as $F_R$ increases beyond $F_R=1.0$. This active flow control method can be effective in aerodynamic applications, if the forcing parameters are selected optimally.

스월제트에 관한 헬리컬 불안정파 자극 (Helical Instability Wave Excitation of Swirling Jets)

  • 이원중
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.48-53
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 기계적인 전단층 자극방법을 이용 스월제트 혼합향상의 가능성을 고찰함에 있다. 이를 위해 기계적 자극장치가 설계, 제작되었다. 주요 구성품으로는 두개의 아음속 노즐, 스월 발생기, 그리고 유동 자극기 등이다. 실험은 다음과 같은 다양한 헬리컬 모드들에서 수행되었다; m=+0, m=$\pm$1, m=$\pm$2, m=$\pm$3, m=$\pm$4. 열선유속계를 이용한 plane 파동과 헬리컬 파동 자극에 따른 제트속도 측정이 이루어 졌다. 다양한 헬리컬 모드에서의 결과 값들이 기준 값(plane-wave)과 비교되었다. 획득된 결과는 3-D mesh plot 과 2-D contour plot으로 표현되었다. 이로써 새로 고안된 장치는 헬리컬 불안정파 자극에 대한 효과를 입증하였고 또한 결과적으로 스월제트의 혼합을 증진시켰다.

내측원관이 회전하는 동심이중원관 사이의 난류 쿠에트 유동에 관한 연구 (Turbulent Couette Flow between Coaxial Cylinders with Inner Cylinder Rotating)

  • 김광용;김진욱;조용철
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.540-546
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    • 1992
  • 본 연구에서는 레이놀즈응력 모델이 곡률효과에 대한 추가적인 수정을 요구하 는 지를 알기 위하여 유선곡률에 의해 영향을 받는 원형 쿠에트 유동에 대해 수치계산 을 수행하고, 이 결과를 측정한 실험치와 비교하였다. 본 연구의 실험에서는 완전 난류 영역에서 난류평균속도와 난류응력성분들을 측정하였다. 수치계산에 있어서는 레이놀즈응력 모델에 대하여 Gibson과 Younis가 곡률효과를 고려해 제안한 새로운 모 델상수를 기존의 모델상수와 함께 적용하여 그 결과를 비교하였다. 계산된 결과를 본 실험의 측정치와 아울러 함께 Smith와 Townsend의 측정치와도 비교하였다.

다단 축류 압축기 정익 흡입면에서의 비정상 경계층 유동 특성 (Flow Characteristics in Unsteady Boundary Layer on Stator Blade of Multi-Stage Axial Compressor)

  • 신유환;;김광호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권10호
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    • pp.1210-1218
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    • 2004
  • Experimental study was performed to investigate the flow behavior in boundary layer on the blade suction surface of a multi-stage axial flow compressor, which was focused on the third stage of the 4-stage Low Speed Research Compressor. Flow measurements in the boundary layer were obtained using a boundary layer hot wire probe, which was traversed normal to the blade suction surface at small increments by the probe traverse specially designed. Detailed boundary layer flow measurements covering most of the stator suction surface were taken and are described using time mean and ensemble averaged velocity profiles. Amplitude of the velocity fluctuation and turbulence intensity in the boundary layer flow are also discussed. At midspan, narrow but strong wake zone due to passing wake disturbances is generated in the boundary layer near the blade leading edge for the rotor blade passing period. Corner separation is observed at the tip region near the trailing edge, which causes to increase steeply the boundary layer thickness.

예혼합 연소기에서의 화염 전달 함수 측정 (Flame Transfer Function Measurement in a Premixed Combustor)

  • 김대식;김기태;전승배;이종근
    • 한국연소학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.1-6
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    • 2008
  • An experimental study of the flame response in a turbulent premixed combustor has been conducted with room temperature, atmospheric pressure inlet conditions using premixed natural gas. The fuel is premixed with the air upstream of a choked inlet to avoid equivalence ratio fluctuations. Therefore the observed flame response is only the result of the imposed velocity fluctuations, which are produced using a variable speed siren. Measurements are made of the velocity fluctuation in the nozzle using hot wire anemometry and of the heat release fluctuation in the combustor using chemiluminescence emission. The results are analyzed to determine the phase and gain of the flame transfer function as a function of the modulation frequency. Of particular interest is the effect of flame structure on the flame response predictions and measurements. The results show that both the gain and the phase of flame transfer function are closely associated with the flame length and structure, which is dependent upon the upstream flow perturbation as well as equivalence ratio in the current study.

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경사충돌분류에 관한 연구 (A study on an oblique impinging jet)

  • 조용철;김광용;박상규
    • 대한기계학회논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.716-724
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    • 1990
  • 본 연구에서는 2차원 경사충돌분류에 대한 실험을 수행하였고, 이 결과를 수] 치해석에 의한 계산치와 비교하였다. 실험에서는 난류특성을 구명하기 위하여 열선 풍속계를 사용해 충돌각의 변화에 따른 평균속도, 각 난류응력성분, 압력등을 측정하 였다.수치해석을 위한 난류모델로는 표준 K-.epsilon.모델을 사용하였다.

열선농도 프로우브를 이용한 여혼합기의 순간농도 측정에 관하여 (Concentration measurements of the premixed mixture by using a hot wire concentration probe)

  • 박경석
    • 오토저널
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    • 제7권1호
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    • pp.12-17
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    • 1985
  • 주위기체와 다른 기체를 간헐적으로 또는 단발로 분사한 경우, 분류내의 분사체의 농도는 시간에 따라 급격히 변화한다. 수ms인 전자식기체 채취밸브를 이용해서 기체를 채취하고, 가스마토그 라프 등에 의해 가스분석을 행하는 방법이 있고 주로 피스톤식 내연기관의 연소실내 농도의 측 정에 이용되고 있다. 이 방법은 밸브 열립시간을 단축시켜도 약 1ms가 한도이고 시간분해능력도 1ms정도가 최단시간이다. 또 동일한 장소에서 농도의 시간경과를 얻는 데에는 각각의 시간에 대해서 기체의 채취와 분석을 행하지 않으면 안되어 실제시간의 농도측정이 불가능하다는 결점이 있다. 최근 레이저 응용기술의 진보에 의해 라만산란, 레리산란, CARS법 등의 농도순간측정이 가능해지고 있고, 점차 현실화되어가고 있다. 이들의 방법은 국소의 순간농도뿐만 아니라 온도의 동시측정도 가능하게 하는 특징을 갖고있다. 그러나 레이저에 의한 측정장치는 현시정에서는 아직 가격이 고가이고 광학계의 설치 등, 실험상의 조작이 복잡한 것 등의 결점을 갖고 있다. 본 고에서는 최근 진전이 현저하고 실용화에 대한 확신을 갖고 있는 열선농도Probe에 의한 순간농 도의 측정방법을 소개하고자 한다.

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마이크로캡슐 잠열 축열재 혼합수의 열물성에 관한 연구 (A Study on Thermo-Physical Properties of Microencapsulated Phase Change Material Slurry)

  • 임재근;최순열;김명준
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제28권6호
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    • pp.962-971
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    • 2004
  • This paper has dealt with thermo-physical properties of microencapsulated phase change material slurry as a latent heat storage material having a low melting point. The measured results of the thermo-physical properties of the test microencapsulated phase change material slurry, those are, density, specific heat, thermal conductivity and viscosity, were discussed for the temperature region of solid and liquid phases of the dispersion material (paraffin). The measurements of these properties of microencapsulated phase change material slurry have been carried out by using a specific-gravity meter, a water calorimeter, a differential scanning calorimeter(DSC), a transient hot wire method and rotating type viscometer, respectively. It was clarified that the additional properties law could be applied to the estimation of the density and specific heat of microencapsulated phase change material slurry and also the Euckens equation could be applied to the estimation of the thermal conductivity of this slurry.

평판 근접 후류에서 경계층의 유동조건에 따른 난류유동장 (Turbulent Flow Field on Boundary Layer Flow Conditions in the Near-Wake of a Flat Plate)

  • 김동하;장조원
    • 한국항공운항학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.25-39
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    • 2004
  • An experimental study was quantitatively carried out in order to investigate the influence of flow conditions on a boundary layer in the near-wake of a flat plate. Tripping wires attached at various positions were selected to change flow conditions of a boundary layer in the vicinity of trailing edge. The flows such as laminar, transitional, and turbulent boundary layer at 0.98C from the leading edge are imposed to investigate the evolution of symmetric and asymmetric wake. Measurements were made at freestream velocity of 6.0m/s, and the corresponding Reynolds number is $2.8{\times}10^5$. An x-type hot-wire probe(55P61) was employed to measure at 8 stations in the near-wake region. Test results show that the near-wake of the flat plate for the case of a laminar and transitional boundary layer is sensitive to mean flow shear generated after separation but for the case of turbulent boundary layer is insensitive.

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비정상후류가 선형터빈익렬의 유동 특성 및 익형의 열전달에 미치는 영향에 관한 연구 (Influence of Unsteady Wake on Flow Characteristics and Heat Transfer from Linear Turbine Cascade)

  • 윤순현;심재경;이대희
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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    • pp.1061-1064
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    • 1998
  • To examine the influence of unsteady wake on the flow and heat transfer characteristics, an experiment has been conducted in a four-vane linear cascade. Flow and heat transfer measurements are made for the inlet Reynolds number of 66000(based on chord length and free-stream velocity). Turbulent intensity and stress were measured using hot wire anemometer, and to measure the convective heat transfer coefficients on the blade surfaces liquid crystal/gold film Intrex technique was used. The disturbance by the unsteady wake is characterized by the unresolved unsteadiness. The unsteady wake enhances the turbulent motion of flow in the cascade passage. It also promotes the boundary layer development and transition. The results show that heat transfer coefficients on the suction surface increase with increasing unresolved unsteadiness.

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