• Title, Summary, Keyword: 팽창파

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An Experimental Study of Supersonic Underexpanded Jet Impinging on a Perpendicular Flat Plate (평판 위에 충돌하는 초음속 과소팽창 제트에 관한 실험적 연구)

  • 이택상;신완순;이정민;박종호;김윤곤
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.3 no.3
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    • pp.53-61
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    • 1999
  • Impinging jets are observed when exhaust gases from missiles or V/STOL aircrafts impinge on the ground, flame deflector, ship deck, etc. The flow shows different patterns according to the nozzle geometry, nozzle-to-plate distance, and plate angle, for example. This paper describes experimental works on the phenomena (pressure distribution, occurrence of stagnation bubble, and so on.) when underexpanded supersonic jets impinge on a perpendicular flat plate using a supersonic cold-flow system, and compares the results with those obtained using a shock tunnel. The flow characteristics for the supersonic cold-flow system were also investigated. Surface pressure distribution of supersonic cold-flow system differed from that of shock tunnel because of water and temperature in the low-pressure chamber. Surface pressure distribution as to underexpanded ratio showed similar patterns together.

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An Experimental Study on the Supersonic Free Jet Discharged from a Petal Nozzle (Petal 노즐로부터 방출되는 초음속 자유제트에 관한 실험적 연구)

  • 이준희;권용훈;정미선;이장창;김희동
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • pp.55-56
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    • 2002
  • 노즐로부터 방출되는 초음속 제트유동의 특성은 노즐의 공급압력과 배압의 비에 따라 결정된다 노즐 배압에 상대적인 노즐 출구면에서 발생하는 압력의 크기에 따라 제트 유동은 과팽창, 적정팽창, 그리고 부족팽창의 형태로 된다. 종래 주로 단면이 원형인 초음속 노즐로부터 방출되는 자유제트에 관하여 많은 연구가 수행되어, 제트 유동의 특성이 비교적 잘 알려져 있다. 이들 연구 결과에 의하면, 제트 내부에서 발생하는 충격파 시스템은 노즐 출구면에서 유동의 팽창상태에 의존하게 되며, 제트 유동은 주위의 기체를 흔입(entrainment)하여, 유동의 하류방향으로 제트 폭이 확대되며, 유속은 감소하게 된다.

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Computational Fluid Dynamics Applied to Hypersonic Blunt Body Flows (Hypersonic 뭉뚝 물체 흐름에 적용된 CFD)

  • Baik, Doo-Sung;Han, Young-Chaol;Ha, Young-Min;Kim, Duk-Sang
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • pp.311-316
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    • 2001
  • The thin-layer Navier-Stokes equations are solved for the hypersonic flow over blunt cone configurations with applications to laminar as well as turbulent flows. The equations are expressed in the forms of flux-vector splitting and explicit algorithm. The upwind schemes of Steger-Warming and van Leer are investigated in their ability to accurately predict the heating loads along the surface of the body. A comparison with the second order extensions of these schemes is made and a hybrid scheme incorporating a combination of central differencing and flux-vector-splitting is presented. This scheme is also investigated in its ability to accurately predict heat transfer distributions.

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Acoustic Emission Source Location of Fiberboard (섬유판에서 음향방출원의 위치표정)

  • 박익근;김용권;윤종학;노승남;서성원
    • Proceedings of the Korean Society of Machine Tool Engineers Conference
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    • pp.170-173
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    • 2003
  • 음향방출 신호를 이용하여 목재 섬유판(fiberboards)의 위치표정의 유용성 유무를 실험적으로 검증하였다 위치표정의 정확도를 향상하기 위해 신호처리 방법중의 하나인 웨이블릿 변환 디노이징 기법을 활용하여 저주파수인 대칭모드(굽힘파)를 활용하고, 고주파수인 비대칭모드(팽창파)를 제거하여 신호를 재구성함으로써 섬유관의 위치표정시 문턱값 통과방법을 사용할 때 발생하는 도달시간차를 최소화 할 수 있음을 확인하였다. 디노이징 기법을 활용한 섬유판의 위치 표정과 굽힘강도에 대한 사상총수를 기초로 하여 목재 구조물 및 문화재의 건전성을 평가 할 수 있을 것으로 기대된다.

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A Study on the Characteristics of Internal and External Pressure Variation for KTX (KTX차량 내외부의 압력변동 특성에 관한 연구)

  • 남성원
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.7 no.1
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    • pp.26-31
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    • 2004
  • A study is conducted to clarify internal and external pressure variation of passenger cabin for KTX. These pressure variation may give rise to the ear-discomfort for passenger and fatigue for carbody. In this study, the pressure variation of interior, gangway and exterior of KTX passenger car is measured by using the atmospheric pressure sensors and portable data acquisition system. The tunnel from 4000m to 200m in length are chosen far the investigation of tunnel length effects. From the results of experiment, the pressure variation of interior per second is under the ear-discomfort limitation in all of tunnel. And, We found that there are similar patterns of exterior pressure variation for each critical tunnel length. These results generally agree to RTRI's experimental result fur Shinkansen.

동축류 이차유동 분사를 이용한 추력 벡터 제어 방법에서 코안다 플랩의 형상에 따른 작동 특성 연구

  • Kim, Ju-Hyeon
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • pp.537-540
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    • 2016
  • 유체역학적 추력 방향 제어(Fluidic Thrust Vector Control) 방법 중 하나인 동축류 제어 유동 분사를 이용한 추력 방향 제어(Co-flow Thrust Vector Control)의 작동 특성에 대해서 연구하였다. 이 제어 방법은 점성 유동이 벽면에 부착되어 흐르는 코안다 효과(Coanda Effect)를 이용하여 주 유동을 편향 시키는 방법으로서 그 편향각은 이러한 제어 유동 노즐 출구의 플랩 형상에 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 출구 플랩 형상을 여러 가지로 바꾸어 가며 주 유동의 전압력 300kPa일 때 제어 유동의 편향각이 포화되는 제어유동의 전압력을 측정하였다. 그 결과 쐐기형 플랩의 각도가 증가할수록 포화 영역에서의 편향각은 증가하며 그 각은 플랩의 각도와 일치한다. 그러나 각도가 증가할수록 제어 유동이 플랩의 벽면을 지나면서 팽창파에 의해 가속되어 충격파을 발생시키게 되고 이 충격파는 주 유동에게까지 전파되어 주 유동 제트의 속도를 감소시킨다.

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A Numerical Study of the Pressure Wave in the Tunnel for G7 Test Train (G7 시제 차량의 터널내부 압력파에 대한 수치적 연구)

  • 권재현;권혁빈;김태윤;이동호;김문상
    • Proceedings of the KSR Conference
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    • pp.162-167
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    • 2002
  • 열차가 고속으로 터널에 진입하게 되면 터널 내부에서 극심한 압력 교란이 발생하게 되며 이로 인한 이명현상은 승객들에게 불쾌감을 크게 유발시키고, 열차 구조물에 작용하는 반복적인 하중변화 또한 구조상 큰 문제를 일으킬 수 있게 된다. 따라서 이를 해결하기 위해서는 터널 내부의 유동장에 대한 정확한 예측이 필요하다. 본 논문은 긴 터널을 효율적으로 해석하기 위해서 최소 차원의 공간 가정을 통하여 계산 시간을 절약할 수 있는 혼합차원 기법을 이용하여 현재 G7 시제차의 시험 운행 구간내의 터널들에 대해서 수치해석을 수행하였다. 해석 결과 터널 내부에서는 압축파, 팽창파의 상호 작용에 의한 복잡한 압력 교란이 발생하였고, 이러한 압력 변화는 열차 속도, 터널 길이, 측정위치에 따라 각각 다르게 나타났다. 따라서 터널 내부의 유동장을 정확히 예측하려면 열차 속도, 터널 길이, 열차 길이, 열차/터널 단면적 비, 측정 위치 등을 고려하여 해석을 수행하여야 한다. 이러한 수치 해석 결과는 시제차 시험 계획의 수립 및 시험기기의 선택과 설치 위치 등을 결정하는 중요한 자료로 활용될 수 있을 것이며, 고속 열차의 여압 시스템과 외부 부착 구조물에 대해서도 중요한 정보를 제공할 수 있을 것이다.

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The Effect of Transient Nozzle Pressure Ratio on the Characteristics of Unsteady Side Forces in an Over-Expanded Nozzle (압력비 변화과정이 과팽창 노즐에서 발생하는 비정상 횡력 특성에 미치는 영향)

  • Lee, Jong-Sung;Kim, Heuy-Dong
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • pp.678-681
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    • 2010
  • In the present work, a numerical study is conducted to investigate the effect of the transient nozzle pressure ratio (NPR) on the flow fields inside the nozzle. The unsteady, compressible, axisymmetric, Navier-Stocks equations with SST $k-{\omega}$ turbulence model are solved using a fully implicit finite volume scheme. In order to simulate the start-up and shut-down processes of the engine, NPR is varied from 2.0 to 10.0. It is observed that the interaction patterns and the hysteresis phenomenon strongly depend on the time variation of NPR, leading to significantly different characteristics in the lateral forces.

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Experimental study on compression wave propagating in a sudden reduction duct (급축소관을 전파하는 압축파에 관한 실험적 연구)

  • Kim, Hui-Dong;Matsuo, Kazuyasu
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.21 no.9
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    • pp.1139-1148
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    • 1997
  • Compression waves propagating in a high-speed railway tunnel develops large pressure fluctuations on the train body or tunnel structures. The pressure fluctuations would cause an ear discomfort for the passengers and increase the aerodynamic resistance of trains. As a fundamental research to resolve the pressure wave phenomenon in the tunnel, experiments were carried out by using a shock tube with an open end. A blockage to model trains inside the tunnel was installed on the lower wall of shock tube, thus forming a sudden cross-sectional area reduction. The compression waves were obtained by the fast opening gate valve instead of a conventional diaphragm of shock tube and measured by the flush mounted pressure transducers with a high sensitivity. The experimental results were compared with the previous theoretical analyses. The results show that the ratio of the reflected to the incident compression wave at the sudden cross-sectional area reduction increases but the ratio of the passing to the incident compression wave decreases, as the incident compression wave becomes stronger. This experimental results are in good agreements with the previous theoretical ones. The maximum pressure gradient of the compression wave abruptly increases but the width of the wave front does not vary, as it passes over the sudden cross-sectional area reduction.

Characteristics of High-Speed Railway Tunnel Entry Compression Wave (고속철도 터널입구에서 형성되는 압축파의 특성에 관한 연구)

  • Kim, Heuy-Dong;Kim, Tae-Ho;Lee, Jong-Su;Kim, Dong-Hyeon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.23 no.2
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    • pp.234-242
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    • 1999
  • Flow phenomena such as the pressure transients Inside a high-speed railway tunnel and the Impulsive waves at the exit of the tunnel are closely associated with the characteristics of the entry compression wave, which is generated by a train entering the tunnel. Tunnel entrance hood may be an effective means for alleviating the Impulsive waves and pressure transients. The objective of the current work is to explore the effects of the train nose shape and the entrance hood on the characteristics of the entry compression wave. Numerical calculations using the method of characteristics were applied to one-dimensional, unsteady, compressible flow field with respect to high-speed railway/tunnel systems. Two types of the entrance hoods and various train nose shapes were employed to reveal their influences on the entry compression wave for a wide range of train speeds. The results showed that the entry compression wave length increases as the train nose becomes longer and the train speed becomes lower. The entry compression wave length in the tunnel with hood becomes longer than that of no hood. Maximum pressure gradient in the compression wavefront reduces by the entrance hood. The results of the current work provide useful data for the design of tunnel entrance hood.