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大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of M... 13건

  1. [국내논문]   축류 압축기내의 2차원 유동 특성  

    홍성훈 (포항공과대학교 기계공학과 대학원 ) , 백제현 (포항공과대학교 기계공학과)
    大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B v.20 no.8 = no.131 ,pp. 2561 - 2571 , 1996 , 1226-4881 ,

    초록

    The flow in the turbomachinery is very unsteady due to the stator-rotor interaction. It has been indicated that the stator-rotor interaction has three distinct causes of unsteadiness: that is, the viscous vortex shedding, wake rotor interaction and potential stator-rotor interaction. In this paper, the mechanism of unsteady potential interaction and wake interaction in the stator-rotor stage flow is numerically investigated in two-dimensional view point. The numerical technique used is the upwind scheme of Van Leer's Flux Vector Splitting(FVS) and cubic spline interpolation is applied on zonal interface. Then, the flow field of a compressor stage composed of NACA 65410 is analyzed. Flow fields are found to be simulated reasonably by this method and the sensitivity due to back-pressure variation is more stronger than rotor-velocity variation.

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  2. [국내논문]   DNS 자료에 의한 저레이놀즈수 2차 모멘트 난류모형의 개발   피인용횟수: 2

    신종근 (고려대학교 대학원 기계공학과 ) , 최영돈 (고려대학교 기계공학과)
    大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B v.20 no.8 = no.131 ,pp. 2572 - 2592 , 1996 , 1226-4881 ,

    초록

    A low-Reynolds-number second moment turbulence closure was developed with the aid of DNS data. Model coefficients of nonlinear return to isotropy term were derived by use of Cayley-Hamilton theorem and two component turbulence limit condition as the functions of invariances of anisotropy and turbulent Reynolds number. Launder and Tselepidakis' cubic mean pressure strain model was modified to fit the predicted pressure-strain components to the DNS data. Two component turbulence limit condition was the precondition to be satisfied in developing the second moment turbulence closure for the realizable Reynolds stress prediction. But the satisfactions of Reynolds stress level and pressure-strain level of each component were compromised because the satisfaction of both levels was impossible.

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  3. [국내논문]   표면에 부착된 장애물 주위의 난류전단유동에 관한 수치해석  

    명현국 (국민대학교 자동차공학과)
    大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B v.20 no.8 = no.131 ,pp. 2593 - 2600 , 1996 , 1226-4881 ,

    초록

    A modified k- $\varepsilon$ turbulence model having a generality is proposed in the present study, in which the constant $C_{\varepsilon2}$ in the $\varepsilon$ -equation is simply changed as a functional form of a new parameter both satisfying the tensor invariant condition and representing the extra straining effect on complex shear flows. With this model turbulent shear flows over two-dimensional obstacles placed in a channel are numerically studied for different blockage ratios and aspect ratios. Comparing with the available experimental data, the predicted results with the present model provide definite improvements over the standard model's results and work fairly well with the experimental data on the size of the recirculation zone, as well as mean velocity, wall static pressure, turbulent kinetic energy and Reynolds stresses.

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  4. [국내논문]   나선형의 표면돌출물이 부착된 원주의 근접후류에 관한 실험적 연구   피인용횟수: 1

    권기정 (한국항공우주연구소 ) , 김형범 (포항공과대학교 기계공학과 대학원 )
    大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B v.20 no.8 = no.131 ,pp. 2601 - 2610 , 1996 , 1226-4881 ,

    초록

    Surface protrusions have been attached on a cylinder surface to reduce the flow-induced structural vibration by controlling the wake flow. Wind tunnel tests on the near wake of a circular cylinder with surface protrusions were carried out to investigate the flow characteristics of the controlled wake. Three experimental models were used in this experiment; one plain cylinder of diameter D and two cylinders wrapped helically by three small wires of diameter d=0.075D with pitches of 5D and 10D, respectively. Free stream velocity was ranged to have Reynolds number from 5000 to 50,000. Streamwise and vertical velocity components of the wake were measured by a hot-wire anemometry. The spanwise velocity component measured by a one-component fiber optic LDV revealed that time-averaged wake field has a nearly two-dimensional structure. It was found that the surface protrusions elongate the vortex formation region, which decrease the vortex shedding frequency. The suppression of vortices caused by the surface protrusions increases the velocity deficit in the center of wake region.

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  5. [국내논문]   Bi-CGSTAB 해법에 의한 복합격자망 해석방법에 관한 연구   피인용횟수: 1

    배진효 (한양대학교 대학원 기계공학과 ) , 이재헌 (한양대학교 공과대학 기계공학과)
    大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B v.20 no.8 = no.131 ,pp. 2611 - 2625 , 1996 , 1226-4881 ,

    초록

    A numerical method on multi-block technique by Bi-CGSTAB(Bi-Conjugate Gradient STABilized) solver has been proposed. The present multi-block technique can reduce the numerical manipulation greatly because the common regions at the interface of each block are not necessary. In order to test the computational performance of present multi-block technique, the flow characteristics in a T type duct system and a N type duct system have been investigated by three kinds of methods such as the single-block method, the previous multi-block technique and the multi-block technique with Bi-CGSTAB solver. The results indicated that the required CPU time by present multi block technique was shorter than that of other two numerical methods and the convergency history was shown very stable at the present multi-block technique.

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  6. [국내논문]   디젤엔진 관련 Soot 부착 및 재유입에 관한 화염에서의 연구  

    김성근 (연세대학교 대학원 기계공학과 ) , 박종인 (연세대학교 대학원 기계공학과 )
    大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B v.20 no.8 = no.131 ,pp. 2626 - 2636 , 1996 , 1226-4881 ,

    초록

    A study of soot deposition and reentrainment was carried out both theoretically and experimentally to understand behavior of soot formed by incomplete combustion in a diesel engine. Theoretically, soot deposition on engine cylinder wall and/or piston head was studied with a stagnation point flow approximation. Soot reentrainment occurred upon exhaust gas blowdown was also studied by assuming a long-normal shear velocity distribution. Experimentally, a LPG $O_2/N_2$ flame impinging on a disk, produced by a concentric tubular burner, was chosen as deposition configuration and a shear flow unit with compressed air was installed for the study of reentrainment. For selected flame configuration, soot deposition measurements were conducted and showed that the dominant deposition mechanism was thermophoresis. Distributions of gas temperature and soot number density were estimated by combining data obtained by a B-type thermocouple with a thermophoretic transport theory. Disk temperature distributions were directly measured using a K-type thermocouple. Soot size and morphology were estimated from a TEM photograph. Ratios of soot deposit to reentrained amount were measured for a wide range of shear flow velocities, which showed that the reentrainment model was reasonable.

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  7. [국내논문]   평판 가까이에 놓인 타원형 실린더 주위 유동에 관한 연구   피인용횟수: 2

    김성민 (삼성자동차 ) , 이상준 (포항공과대학교 기계공학과)
    大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B v.20 no.8 = no.131 ,pp. 2637 - 2649 , 1996 , 1226-4881 ,

    초록

    Flow characteristics and aerodynamic forces acting on an elliptic cylinder placed in a plane boundary layer were investigated experimentally. Four cylinder models with axis ratio(major axis to minor axis, AR=A/B) of 1, 2, 3, and 4 having the same equivalent diameter were used in this experiment. The Reynolds number based on the equivalent diameter $D_e$ (=20mm) was 13,000. In the case of circular cylinder, regular vortex shedding occurs for the cylinder gaps larger than G/B=0.3 and is not almost related to the boundary layer thickness. But, for the elliptic cylinders, the vortex shedding frequency is increased with increasing the gap ratio (G/B) and the axis ratio (AR) of elliptic cylinders. The maximum drag coefficient acting on a circular cylinder is mainly affected by the boundary layer thickness. But, the elliptic cylinders(AR $\geq$ 2), except for the smaller gap G/B $\delta$ ), but the turbulent intensity is rapidly recovered at a large cylinder height ratio(H/ $\delta$ ). The effective wake region in the plane boundary layer is shrinkaged with increasing the axis ratio(AR) of elliptic cylinder. And the drag coefficient and streamwise turbulent intensity of the elliptic cylinder with AR=4 are less than half of those for the circular cylinder(AR=1).

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  8. [국내논문]   저레이놀즈수 2차 모멘트 난류모형에 의한 정사각단면의 $180^{\circ}$ 곡덕트 난류유동의 수치해석   피인용횟수: 1

    신종근 (고려대학교 대학원 기계공학과 ) , 최영돈 (고려대학교 기계공학과)
    大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B v.20 no.8 = no.131 ,pp. 2650 - 2669 , 1996 , 1226-4881 ,

    초록

    A new low Reynolds number nonlinear second moment turbulence closure was introduced to analyze a square sectioned 180.deg. bend flow. Inclusion of nonlinear return to isotropy term and cubic mean pressure strain term has brought out a marked improvement in the level of agreement with measured velocity profiles. Optimization of present closure was performed by comparison of computed velocity profiles with the experimental ones with variation of nonlinear return to isotropy term and quadratic and cubic pressure-strain model. Progressive vortex breakdown due to the interaction of primary and secondary flows was well captured by using the optimized second moment turbulence closure.

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  9. [국내논문]   다공성 방풍펜스가 대기경계층내에 놓인 삼각프리즘 표면압력에 미치는 영향에 관한 연구   피인용횟수: 2

    박철우 (포항공과대학교 대학원 기계공학과 ) , 성승학 (포항공과대학교 첨단유체공학연구센터 )
    大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B v.20 no.8 = no.131 ,pp. 2670 - 2680 , 1996 , 1226-4881 ,

    초록

    Effeccs of porous wind fence on surface-pressure around 2-dimensional prism model of triangular cross-section were investigated experimentally. The pressure data were obtained at a Reynolds number based on the model height of Re=2.1*10 $^{5}$ . Flow visualization also carried out to investigate the flow structure qualitatively. The mean velocity and turbulent intensity profiles measured at fence location were well fitted to the neutral atmospheric surface boundary layer over the open terrain. Various fences with different porosity and height were tested to investigate their effects on the surface pressure acting on a prism model at different locations. As the results, porous fence with porosity 40 ~ 50% is most effective for abating wind erosion. With decreasing porosity of the fence, pressure fluctuations on the model surface are increased. The mean pressure coefficients are decreased only when the fence height is greater than the model height. The effect of distance between wind fence and triangular prism was not significant, compared to that of the fence porosity and height.

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  10. [국내논문]   유한체적법에 의한 복잡한 형상을 갖는 3차원 가스터빈 연속기내의 복사열 전달 해석   피인용횟수: 1

    김만영 (한국과학기술원 항공우주공학과 대학원 ) , 백승욱 (한국과학기술원 항공우주공학과)
    大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B v.20 no.8 = no.131 ,pp. 2681 - 2692 , 1996 , 1226-4881 ,

    초록

    The finite-volume method for radiation in a three-dimensional non-orthogonal gas turbine combustion chamber with absorbing, emitting and anisotropically scattering medium is presented. The governing radiative transfer equation and its discretization equation using the step scheme are examined, while geometric relations which transform the Cartesian coordinate to a general body-fitted coordinate are provided to close the finite-volume formulation. The scattering phase function is modeled by a Legendre polynomial series. After a benchmark solution for three-dimensional rectangular combustor is obtained to validate the present formulation, a problem in three-dimensional non-orthogonal gas turbine combustor is investigated by changing such parameters as scattering albedo, scattering phase function and optical thickness. Heat flux in case of isotropic scattering is the same as that of non-scattering with specified heat generation in the medium. Forward scattering is found to produce higher radiative heat flux at hot and cold wall than backward scattering and optical thickness is also shown to play an important role in the problem. Results show that finite-volume method for radiation works well in orthogonal and non-orthogonal systems.

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