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NTIS 바로가기大韓機械學會論文集. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers. B. B, v.32 no.9 = no.276, 2008년, pp.720 - 727
정서윤 (Dept of Civil Engineering Univ of Minnesota) , 정용만 (School of Engineering, University of Warwick)
Time delay effects on near-wall turbulent structures are investigated by performing a large-eddy simulation of a transient turbulent flow in a pipe. To elucidate the time delay effects on the near-wall turbulence, we selected the dimensionless acceleration parameter which was used in the previous st...
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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관 내 과도 난류유동는 무엇인가? | 관 내 과도 난류유동은 압력 구배나 유량의 시간적 변화로 인해 생겨나는 비정상(unsteady) 유동으로서 인체 내부의 동맥, 엔진 내부의 흡입구, 열 교환기, 밸브 등과 같은 공학적 문제들에서 볼 수 있으며, 의료, 자동차, 항공, 기타 기계 설비 분야에서 큰 관심을 가지고 있는 중요한 문제다. 70 년대부터 최근까지 많은 실험적, 수치적 연구가 행해져 왔으나 관 내 과도 유동의 중요한 특징이라 할 수 있는 난류 통계량의 시간 지연 메커니즘에 대한 명확한 이해가 아직 충분하지 못한 실정이다. | |
관 내 과도 난류 유동은 어떻게 분류되는가? | 관 내 과도 난류 유동은 주기적인 맥동 유동(periodic pulsating flow)과 비주기적인 과도 유동(non-periodic transient flow)로 분류된다. Mizushina 등(1), Ramaprian and Tu,(2) Shemer 등,(3) Tardu 등(4)은 주기적 맥동 유동에 대한 실험을 통해 맥동 주파수와 평균 유량이 평균 유동과 난류에 큰 영향을 끼치고 맥동의 크기 영향은 중요하지 않다는 것을 발견하였다. | |
갑작스러운 유량 증가가 난류 구조에 미치는 영향을 살펴보기 위해 관 내 과도 유동에 대한 대형와 모사를 수행한 본 연구의 결론은 무엇인가? | 본 연구에서는 갑작스러운 유량 증가가 난류 구조에 미치는 영향을 살펴보기 위해 관 내 과도 유동에 대한 대형와 모사를 수행하였다. 이를 위해 기존 실험 결과에서 사용된 유량 증가율을 적용하여 평균 유동과 난류 통계량의 변화를 실험 결과와 비교하였다. 마찰 속도 분포 조사를 통해 과도 유동의 세가지 영역(초기 영역, 과도 영역, 이완 영역)으로 분류했고, 기존 연구에서 밝혔던 난류 생성, 에너지 재분배, 관 중심으로의 난류 전파의 시간 지연 효과를 재확인하였다. 시간에 따른 속도 섭동의 상대적 변화율을 조사하여 초기 영역과 과도 영역에서 난류 비등방성이 증가함을 발견했다. 레이놀즈 전단 응력에 대한 조건부 평균 기법을 도입하여, 과도 영역에서의 난류 생성의 시간 지연 효과는 벽면 근처의 Q4 이벤트와 밀접한 관련이 있고, 이완 영역에서의 난류 전파는 Q2 이벤트와 관련이 있음을 규명하였다. |
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