선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
제안 방법
- 2 는 원기둥 후류의 유속을 열선프로브로 측정한 위치를 나타내고 있다. Fig. 2 처럼 본 실험에서는 원기둥에서 원기둥 직경(D)의 다섯 배(5D) 떨어진 곳까지 1D 간격으로 여섯 곳, y 축 방향으로는 0.2D 간격으로 최대 3D 까지 측정하였다. 이 때 주류의 유속은 원기둥의 진동진폭이 최대가 되는 유속을 기준으로 해서 진동이 발생하기 전의 저속과 진동이 사라지는 고속에서 모두 세 곳의 유속에서 후 류의 유속분포와 와류강도를 조사했다.
- 구체적으로 본 실험에서 채택한 환산유속 Ur(=V/(fn·D))은 원기둥의 진동진폭이 최대가 되는 6.36, 진동이 없는 저속은 4.43, 진동이 사라지는 고속은 10.35 일 때를 대표유속으로 삼아 각각의 대표유속에서 후류의 유속 분포 및 와류강도를 조사하였다.
- 가시화 실험은 진동이 없는 패턴과 진동이 있는 패턴 두 가지로 실험을 하였고, 모두 레이놀즈수는 1000 이하로 하였다. 그리고 진동이 있는 자유진동의 재현은 환산유속 Ur을 일치시켜 상사를 이루게 했다.
- 그리고 이 와류의 퍼짐각도는 16°~17°가량으로 주류 속도의 변화와 유력진동의 유무에 상관없이 일정함을 알 수 있었다. 또한 후류의 스펙트럼 분석을 통해 와류의 중심이 이동하는 궤적을 유추할 수 있었고, 가시화 실험을 통해 그것을 확인할 수 있었다. 이 결과는 원기둥의 유력진동 억제 및 구조물 설계시에 중요한 기초자료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.
- 본 실험은 주류 유속의 변화에 따른 단독 원기둥 후류의 유속 분포를 위치에 따라 조사하는 것으로 후류에서 발생하는 와류의 생성→성장→소멸의 과정을 명확히 나타낼 수 있었고, 여기서 얻어진 결과를 가시화실험을 통해 확인하였다.
- 2cm)의 배열 순서를 여러 가지로 조합하여 유체 흐름에 수평방향인 직렬 배열일 때의 양력과 항력계수의 변화를 조사한 연구가 있고, Alam(3)은 직경이 49mm 인 두 원기둥을 직렬로 배열시켜, 두 원기둥의 간격(0~8D) 변화에 따른 유체력 변화를 조사하였다. 아울러 상류 원기둥으로부터의 박리 전단층이 하류 원기둥에 어떻게 접촉을 하는지도 유체력과 관련지어 조사하였다. 원기둥의 유력진동에 관한 연구로 Kim(4,5)은 직경 (D=66mm)이 같은 두 원기둥을 탄성 지지시키고, 직렬(4) 및 병렬(5)로 배열하여 원기둥간의 거리를 실험변수로 하여 유력진동 특성을 조사하였고, 진동 발생 메커니즘을 가시화실험으로 규명하였다.
- 원기둥의 유력진동 유무와 주류 속도의 변화에 따른 원기둥 후류의 유속을 조사하고, 그 유속의 스펙트럼 조사를 한 자유진동 실험(풍동실험)과 그것을 강제진동 실험장치로 재현한 가시화실험을 통해 다음과 같은 결론을 얻었다. 흐르는 유체에 존재하는 원기둥의 후류에 발생하는 와류의 생성→성장→소멸 과정을 확인할 수 있었다.
- 1 과 같이 열선프로브로 측정하였다. 이 때 원기둥으로부터 방출되는 와류의 주파수 및 와류강도도 열선프로브로 측정하였다. 이와 같이 열선프로브에 의한 유속측정은 샘플링 주파수 500Hz, 추출 데이터수 10000 개의 밀도로 측정되어 유속은 평균 유속값을, 와류의 주파수 및 와류강도는 FFT 해석을 통한 파워스펙트럼 분석을 통해 실험 결과를 분석했다.
- 2D 간격으로 최대 3D 까지 측정하였다. 이 때 주류의 유속은 원기둥의 진동진폭이 최대가 되는 유속을 기준으로 해서 진동이 발생하기 전의 저속과 진동이 사라지는 고속에서 모두 세 곳의 유속에서 후 류의 유속분포와 와류강도를 조사했다. 구체적으로 본 실험에서 채택한 환산유속 Ur(=V/(fn·D))은 원기둥의 진동진폭이 최대가 되는 6.
- 자유진동 실험에서의 원기둥 주변의 흐름을 조사하기 위한 가시화 실험에 있어서는 수로 실험 장치에서 물의 전기분해에 의한 수소기포를 이용한 실험을 통하여 원기둥의 진동 유무에 따른 원기둥 후류의 흐름패턴을 조사했다. 자유진동 실험을 재현하기 위한 가시화 실험장치에 이용된 원기둥의 직경은 20mm 로 했고, 원기둥의 유력진동은 모터의 회전을 왕복운동으로 변환시켜주는 크랭크를 이용하여 재현하였다.
- 자유진동 실험에서의 원기둥 주변의 흐름을 조사하기 위한 가시화 실험에 있어서는 수로 실험 장치에서 물의 전기분해에 의한 수소기포를 이용한 실험을 통하여 원기둥의 진동 유무에 따른 원기둥 후류의 흐름패턴을 조사했다. 자유진동 실험을 재현하기 위한 가시화 실험장치에 이용된 원기둥의 직경은 20mm 로 했고, 원기둥의 유력진동은 모터의 회전을 왕복운동으로 변환시켜주는 크랭크를 이용하여 재현하였다. 가시화 실험은 진동이 없는 패턴과 진동이 있는 패턴 두 가지로 실험을 하였고, 모두 레이놀즈수는 1000 이하로 하였다.
- 3mm 인 두 장의 인청동판 재질의 판스프링과 두 개의 코일스프링이 상하로 자유진동 실험장치의 프레임에 설치가 되어 유체의 흐름 방향에 직각 방향인 수직 방향으로만 진동(cross flow vibration)이 일어날 수 있도록 설치되어 있다. 진동 물체로 사용된 원기둥은 경량화를 위해 직경(D)이 66mm 인 종이 재질의 파이프형 물체를 사용했고, 표면의 조도를 낮추기 위해 0.1mm 의 비닐 필름을 표면에 접착하여 원기둥 표면에서 전단층의 박리가 표면조도로 인해 장애가 생기지 않도록 하였다. 그리고 원기둥을 지지하고 있는 중심축은 10mm 직경의 알루미늄 재질의 봉을 사용하였다.
대상 데이터
- 자유진동 실험을 재현하기 위한 가시화 실험장치에 이용된 원기둥의 직경은 20mm 로 했고, 원기둥의 유력진동은 모터의 회전을 왕복운동으로 변환시켜주는 크랭크를 이용하여 재현하였다. 가시화 실험은 진동이 없는 패턴과 진동이 있는 패턴 두 가지로 실험을 하였고, 모두 레이놀즈수는 1000 이하로 하였다. 그리고 진동이 있는 자유진동의 재현은 환산유속 Ur을 일치시켜 상사를 이루게 했다.
- 3 에서 나오는 화살표의 시작점은 유속을 측정한 지점이고 화살표의 길이는 유속에 비례하게 나타낸 것이다. 본 실험에서는 이해도를 높이기 위해 세 가지 환산유속 중 가장 큰 환산유 속인 Ur=10.35 일 때의 유속을 기준으로 해서 Ur=6.36 일 때와 Ur=4.43 일 때의 유속을 비례적으로 나타냈다. 그리고 이 화살표의 크기는 자유유속을 환산유속으로 무차원화 했을 때도 같은 결과를 나타낸다.
- 본 실험의 자유진동 실험에 사용한 풍동은 측정부 단면의 폭과 높이가 400×1000mm, 길이 1200mm 인 측정부를 가지는 개방형이다.
데이터처리
- 이 때 원기둥으로부터 방출되는 와류의 주파수 및 와류강도도 열선프로브로 측정하였다. 이와 같이 열선프로브에 의한 유속측정은 샘플링 주파수 500Hz, 추출 데이터수 10000 개의 밀도로 측정되어 유속은 평균 유속값을, 와류의 주파수 및 와류강도는 FFT 해석을 통한 파워스펙트럼 분석을 통해 실험 결과를 분석했다. Fig.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.