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진동 유동장에서 유동공진에 의한 실린더 후류의 와류 특성 변화
Change of Vortex Dynamics in the Cylinder Wake by the Lock-on to Oscillatory Incident Flow 원문보기

大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, v.27 no.11 = no.218, 2003년, pp.1645 - 1654  

김원태 (서울대학교 대학원 기계항공공학부) ,  성재용 (순천대학교 기계자동차공학부) ,  유정열 (서울대학교 기계항공공학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

When vortex shedding is locked-on to a single frequency oscillatory flow, the variations of vortex dynamics are investigated using a time-resolved PIV system. Wake regions of recirculation and vortex formation, dynamic behavior of the shed vortices and the Reynolds stress fields are measured in the ...

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문제 정의

  • 특히, 유동공진진 상태에서는 쉐딩 주파수가 진동 주파수의 절반으로 나타나기 때문에 자연쉐딩과 유동공진 의 두 상태가 모두 동일한 쉐딩 주파수를 가지므로 비교에 보다 용의하다는 장점이 있다. 그리고 레이놀즈응력 성분들의 분포를 고찰함으로써 유 동공진이 시간평균된 후류 재순환영역 내부의 힘 평형에 어떠한 영향을 미치는지 알아본다.
  • 앞서 말한 바와 같이, 레이놀즈응력은 후류 버블에 작용하는 힘을 분석하는데 아주 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 유동공진에서의 레이놀즈응력장의 변화를 관찰하고, 이것이 전체적인 힘평형에 미치는 영향을 논의한다. Fig.
  • 둔체와 후류 사이의 동역학적 상호작용은 이들 힘의 근원을 이해하는데 필수적이라 할 수 있다. 본 연구는 유동공진 상태의 와류가 원형 실린더에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 근본적인 질문에 답을 하기 위하여 Balachandar 등1”)이 수행한 시 간평균된 재순환영역에서 힘의 평형을 이용하여 해석 하였다. Fig.
  • 따라서 유동에 의해 실린더가 후류 버블을 하류방향으로 미는 힘으로 나타나게 된다. 본 연구는 후 류 주위의 레이놀즈수직응력계수와 전단응력계수의 분포와, 그리고 이들이 주유동방향 힘평형에 미치는 영향을 자연쉐딩과 유동공진상태에서 살펴본다. 또한, 식 (3)의 G, 과 C, 두 가지 항을 평가하여 후류 버블에 작용하는 순수 압력에 대해 서도 논의한다.
  • 유동공진 바깥영역은 가진 진동 주파수와는 상관없이 자연쉐딩 주파수와 같은 쉐딩주파수를 지닌다. 본 연구에서는 foffn = 2.0일 때의 유동공진 현상에 대하여 자연쉐 딩 유동과 비교한다. 이 경우는 자연쉐딩 주파수와 같은 쉐딩 주파수를 가진다는 특징이 있다.
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참고문헌 (20)

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  20. Williamson C. H. K., 1996, 'Three-Dimensional Wake Transition,' J. Fluid Mech., Vol. 328, pp. 345-407 

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