풍동 내 난류를 생성하기 위해서는 난류격자를 사용한 수동적 방법이나 난류발생장치를 활용한 능동적 방법을 활용한다. 그 중 격자에 의한 방법은 상대적으로 손쉽게 다양한 크기의 난류강도를 구현할 수 있다. 격자에 의해 생성된 난류의 강도는 격자요소의 크기, 격자요소의 간격, 격자로부터 측정점까지의 거리에 좌우된다. 단일 격자요소에 의해 발생된 난류에 대하여 세 가지 요소의 효과를 먼저 분석하였다. 격자의 크기가 커질수록, 격자요소 간의 간격이 가까워질수록, 그리고 격자로부터 측정점의 거리가 가까울수록 난류강도가 상승하는 경향을 확인하였다. 1m의 폭을 갖는 풍동에서 측정점 기준 좌우 350mm 내의 범위에 대해 측정된 난류는 적정 수준의 균질성도 확보하고 있었다. 교량 거더의 연직 와류진동을 평가하기 위해 필요한 수준의 연직 난류강도를 2.5%로 보고 이와 같은 낮은 수준의 난류강도를 구현할 수 있는 격자를 제작하였으며, 그 과정에서 파악된 현상 등을 제시하였다.

회전하는 수조에서 나타나는 순압성 소용돌이의 패턴과 구조 회전에 대한 연구를 수행하였다. 소용돌이는 수면 위에 접촉된 원판을 수조에 대해 상대적으로 회전시키는 방법을 통해 만들어졌다. 회전원판의 크기, 회전방향, 회전속력에 따라 트라이폴라 소용돌이, 삼각형 소용돌이, 사각형 소용돌이, 커다란 원형 소용돌이가 안정하게 나타났고, 모양이 계속 변하는 불안정한 소용돌이도 나타났다. 회전원판과 수조 벽 사이의 간격이 안정한 소용돌이의 패턴에 큰 영향을 주었고 불안정한 소용돌이는 원판이 시계방향으로 빠르게 회전할 때 주로 나타났는데, 그 원인은 원심력적 불안정성이었다. 한편, 트라이폴라 소용돌이에서 나타난 전체 패턴의 구조적 회전 각속도는 원판 가장자리의 선속도에 비례하였고, 고기압성 트라이폴라 소용돌이가 저기압성 보다 더 큰 구조 회전 각속도를 가졌다. 로스비 수와 구조회전의 관점에서 볼 때, 해양에서 발견된 트라이폴라 소용돌이와 본 실험에서 나타난 트라이폴라 소용돌이는 유사하였다.

본 연구에서는 원형실린더 후류 와류에 의한 진동을 제어를 위해 적용되는 나선형 뱃전판의 효율향상을 위해 다양한 회전각에 대해 모델실험을 실시하였다.실험은 회류수조에서 레이놀즈수 Re=4.0×10³,Re=5.5×10³ 및 Re=7.0×10³에서 균일유입유동에서 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용하였다.실험결과 원형실린더와 뱃전판을 부착한 실린더와의 비교를 통해..

The diesel engine uses the intercooler for cooling of charging air by the turbo-charger. But the cooling efficiency of the intercooler which is influenced by the vehicle speed is decreased in low vehicle speed. If the vortex tubes are substituted for the intercooler due to their many intrinsic benefits in many industrial fields as parts for refrigerating machines, the cooling efficiency could be advanced in the low speed range. In this study, a counter-flow type of vortex tube is employed to investigate the temperature separation characteristics with various geometric configurations for optimization of charging air cooling. A parametric study was conducted to evaluate the performance of the vortex tube with various geometric structures and operating inlet pressures. The results show that variation of the cold exit orifice hole diameter significantly influences the energy separation between two exits.

본 논문은 역사의 형태를 묘사하는 데 쓰이는 흔한 도해−즉 블레이크는 소용돌이, 예이츠는 가이어−를 점검하여 블레이크와 예이츠의 역사관을 간결하게 비교한다. 본 논점은 두 시인의 2가지 형태가 그들로 하여금 계시와 역사에서의 이탈의 가능성에 대해서 전혀 다른 견해를 견지하게 한다는 것이다.

최근 수치해석 연구에 의하면 회전하는 원기둥 후류에서 비정상유동의 특이한 변화가 예측되었다. Re가 40보다 큰 흐름 속에서 원기둥이 회전하면 먼저 일반적인 칼만 와흘림이 발생하고 회전속도가 일정 속도에 이르면 와흘림이 억제되어 준정상 상태가 나타난다. 회전속도를 더 증가 시키면 상대적으로 장주기의 2차 와흘림이 나타나는데 이때 저항의 감소와 평균 양력의 증가가 수반된다. 그러나 일정 회전속도에서 예측되는 저항의 갑작스러운 변화에 대해서는 아직 상세하게 분석된 바가 없다. 본 연구에서는 가상경계법을 이용하여 레이놀즈수가 60과 100일 때 실린더의 회전속도비를 0<α<6까지 변화시키며 회전하는 실린더 주위의 유동해석을 수행하였다. 본 연구 결과 Re=60일 경우 1차 천이영역은 α=1.4일 때 발생하였고 2차 와흘림은 5.2<α<5.4일 때 형성되었다. Re=100일 경우 1차 천이영역은 α=2.0일 때 발생하였고, 2차 와흘림은 4.8<α<5.0일 때 형성되었다. 그러나 갑작스런 저항의 변화는 나타나지 않음으로써 이에 대한 연구가 필요할 것으로 판단된다.

Recently, the Ranque-Hilsch vortex tube is widely used for the local cooler of industrial equipment for special purpose. Although many studies on energy extraction in the vortex tube using air as the working fluid have been made so far, a few experimental studies treated solid particles extraction for incompressible fluid. So, an experimental study for the solid particles extraction in the vortex tube(Ranque-Hilsch vortex tube) using the water which is essentially an incompressible fluid is presented. The experiments were carried out with various cold end orifice diameter ratios ranging from 0.25 to 0.70, the input pressure ranging from 1 to 3MPa was considered. The emphasis was given to examine the effect of geometry factors of vortex tube at working fluid(water) for solid particles(Al2O3) extraction. The optimum geometry factor and inlet pressure for the maximum solid particles extraction was found that the smaller cold end orifice diameter ratio and the higher inlet pressure in experimental condition increase.

본 연구에서는 상용코드인 ADINA를 이용하여, 유입풍속과 바람의 입사각을 변화시키며 이중원형실린더에서 발생하는 와류방출 현상과 실린더에 작용하는 공기력의 변동양상을 분석하였다. 본 연구결과 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 첫째, 레이놀즈수가 4,970인 경우에는 Karman vortex가 지배적으로 발생하며 레이놀즈수가 331,344인 경우에는 실린더 후면에 폭이 좁은 후류(turbulent wake)가 지배적으로 발생하는데, 이러한 기류현상은 바람의 입사각과 함께 풍하측 실린더에 작용하는 공기력의 비대칭성을 유발하는 원인이 된다. 둘째, 본 연구의 모의조건에서 풍상측과 풍하측 실린더는 거의 동일한 주파수의 와류를 방출하고 있으나, 풍상측과 풍하측 실린더에서 발생하는 와류 간의 위상차는 유입풍속에 따라 변동하는 특성을 보인다.

Heat transfer enhancement of fin-tube heat exchangers with vortex generators is investigated using naphthalene sublimation technique. Experiments are performed for the fin-flat tube and the fin-circular tube heat exchangers with and without vortex generator. Vortex generators are found to enhance heat transfer rate on the fin surface dramatically. Their effect is relatively high in the fin-flat tube heat exchanger compared to fin-circular tube heat exchanger. Performance test is done for the prototype of air-conditioning heat exchanger and gas boiler heat exchanger with and without vortex generators .Fin-flat tube heat exchanger with vortex generator promote local heat transfer coefficient by 75% and increase friction factor, but friction of fin-flat tube heat exchanger with vortex generator is lower than that of fin-circular tube heat exchanger without vortex generator by 45%

초고층 건축물은 매우 세장하여 지진하중보다는 오히려 풍하중에 대해 매우 취약하다. 이러한 초고층건축물에 작용하는 풍진동은 buffeting, 와류 및 wake에 의해서 주로 발생한다. 풍진동은 구조적인 안전성뿐만 아니라 거주 성을 결정짓는 중요한 인자이다. 본 논문에서는 풍진동을 줄이기 위해 와류진동에 대한 메커니즘을 변화시켜 저감효과를 연구하였다. 원형기둥과 원형기둥에 대하여 공력학적 형상으로 변화시킨 경우에 각각 rib와 spiral을 설치하였다. 풍동실험결과, rib와 spiral의 효과는 풍직각 방향에서 비슷한 저감정도를 보였고 원형기둥을 공력학적으로 변화시킨 형상에 rib와 spiral을 사용함으로써 공력학적인 이점이 복합적으로 작용하여 원형기둥의 풍직각방향에 대해 50%정도의 저감효과가 있었다.

본 연구에서는 bluff body의 공기역학적 진동현상들에 대한 칼만와류(Karman vortex)의 간섭 현상를 이해하기 위해서 구조적 기본단면인 사각단면(B/D=0.3~15)을 대상으로 정적공기력계수와 플러터계수를 일련의 정적실험과 강제가진실험을 통하여 구하였다. 실험에서는 splitter plate를 단면 후류부에 삽입함으로써 칼만와류의 방출을 억제, 칼만와류로부터 간섭받지 않는 상태의 주위유동 특성을 파악할 수 있었다. 또한 splitter Plate의 유무에 따른 실험결과의 비교연구는 이전에 발표된 다른 연구결과들과 잘 일치했으며 특히 갤로핑현상과 관련된 준정상이론에 근거한 dCL/dα의 변화와 H1 *의 변화를 중심으로 bluff body 주위의 흐름내에서 칼만와류의 간섭을 파악하였다. 결론적으로 B/D=3,4 단면에서 시간평균 적으로 단면 측면에 재부착하던 흐름이 splitter plate의 삽입으로 칼만와류의 방출을 억제하면 전연에서 박리한 흐름이 재부착하지 않음으로써 갤로핑현상이 관찰되었다. 즉 칼만와류의 억제는 전단박리층의 곡율을 늘임으로써 재부착점을 연장시키는 것으로 판단된다.

Vortex tube is a simple device which can produce two streams of hot and cold temperature without any chemical reaction from a compressed gas stream. Recently, it is expected to be not only one of the possible alternative cooling methods to reduce environmental hazard but also various applications. Small size vortex tube is widely used in industrial application, just like a spot cooling devices, however, it is not enough to study length effect of the vortex tube yet. Therefore, experiments were carried out in various vortex length ratio(L/D=10-55) to find an appropriate geometry of vortex tube length at 5.6mm diameter, under optimum conditions, i.e. vortex nozzle area ratio(Sn=0.155) and cold end orifice diameter ratio(ζ=0.446). Working fluids was used air. The results shows that L=25D is design guide in the vortex tube.

늦가을과 초본 사이 제주도 후면에 Karman vortex street가 발생한다. 이러한 vortex가 발생하기 위해서는 기온 역전층과 5 ~ 13 m/s의 지속적인 바람이 필요하다는 것을 밝히기 위한 많은 연구들이 있었다. 이러한 vortex clouds는 발생 후 주 풍향의 방향을 이동하게 된다. Karman vortex street는 기상학에서 매우 흥미로운 주제이다. 본 연구에서는 LES 난류 모델을 이용하여 Karman vortex street에 관한 해석을 수행하고 수치해석을 통해 얻은 결과와 기상 데이터가 일치함을 보였다.