In this study, a numerical analysis was performed as steady-state analysis to investigate the effect of interference between the propellers of the hexa-copter. As the distance increases, there is little change in thrust, but when a propeller close to the reference propeller rotates, it was confirmed that the thrust decreased due to the interference effect. Unsteady state analysis was performed to confirm the influence of the hexa-copter fuselage. If there is a fuselage, the thrust was predicted to increase by about 4.97% due to the ground effect. If the design parameters are established considering the effect of the fuselage of the hexa-copter, it is expected to be used for basic design and application design in the future.

This study analyzed the wake characteristics of the rim-driven propeller (RDP) used in an underwater robot. For underwater robots to perform specific missions, not only propulsion characteristics but also wake characteristics must be considered. In this study, a blade was designed based on NAC 0012 with a symmetrical cross-section. The RDP was hubless with three or four blades. The influence of both the free water surface and the bottom was considered, and the wake was measured using a particle image velocimetry in the advance ratio of 0.2 to 1. Model 1 showed symmetrical wakes in the entire advance ratio section. Model 2 showed asymmetric wakes due to the influence of the free water surface and the bottom at low advance ratio.

층류 경계층 내 반구에 의해 유기되는 말굽와류를 흡입 제어했을 때 후류영역에서의 마찰저항 변화를 측정하였다. 이를 위해 회류수조에서 유동가시화를 실시하여 최적의 자유유속, 반구 크기 및 흡입제어 구멍 크기를 결정하였고, 반구 후류영역에 설치된 평판과 연결된 동력계로 표면 마찰저항 감소를 측정하는 실험을 수행하였다. 평판에 설치된 반구 전방에는 유입 유동에 의해 반구를 감싸는 말굽와류가 생성되며 그 주위 와도 방향에 의해 후류영역으로는 빠른 유속의 유동이 유입되어 머리핀 와류 생성을 촉진시킨다. 따라서 반구 전방에 생성되는 말굽와류 세기를 흡입 제어에 의해 약화시킴으로써 반구 좌우측으로 길게 형성된 유속방향 와류가 후류영역으로 공급하는 에너지는 감소하게 된다. 즉, 반구 전방의 말굽와류를 제어함으로써 후류영역으로부터 생성되는 헤어핀 와류 발생 주파수가 줄어 들게 된다. 염료 주입을 이용한 유동 가시화 영상을 해석한 결과로 머리핀 와류의 발생 빈도가 흡입제어에 의해 36.4 % 감소되었고, 후류 영역에서 측정된 표면 마찰저항은 2.3 % 감소되는 것으로 나타났다.

Marine structures developed for marine industry and resource manifests different fluid characteristics. As such, the changes in the location, shape and size of these structures affect the fluid flow. Specifically, this wake flow caused by the structures result in environmental damage and topographical change. but on the other hand, protects harbor facility and environment. This study was conducted by changing the position of vertical plate in horizontal and vertical direction and experimented the variation of wake flow by PIV. This experiment confirmed the wake flow reduction by the changes of gab in horizontal and vertical direction. Particularly, the experiment showed that changes of gab in horizontal and vertical direction resulted in an increased u-velocity fields in the back of structure for larger horizontal gab.

The marine structures has a staggered array depending on the geographical characteristics of the surroundings. This wake flow occurs in the gap of such a staggered arrangement has a heavy influence on the vessels and structures. Also, Study on fluid flow around simple objects has contributed greatly to solve many engineering problems that occur in a variety of industries such as real fluid machinery, civil engineering, environment and etc. This study has progressed with changing aspect ratio and position of model by using PIV. It shows that speed reduction ratio is increased with the large movement of upper model and 1:2 aspect ratio.

In this study, we have modeled the rear side of the HVAC diffuser with square prism and tried to investigate the influence of a wake flow by PIV and a numerical analysis using computational fluid dynamics based on steady-state Navier-Stokes equation and standard k-ε model. A commercial CFD program, FLUENT, is used on the analysis. The wake is generated by a square prism, which is installed at the divergent flow. The results show that a fluid are distributed up and down directions of prism, and the recirculation regions are decreased.

본 연구에서는 길이가 다른 장방형 실린더 사이에서 발생하는 제트류가 후류에 미치는 영향을 알아보기 위해 회류수조에서 PIV기법을 사용하여 실험을 실시하였다. 장방형 실린더의 높이(h)와 실린더 사이의 간격(gap)은 10mm이며 폭(B)은 300mm로 하였다. 유동방향의 모델의 길이(L)는 30mm, 60mm, 90mm 및 120mm를 각각 적용하였으며, 모델의 높이(H=30mm)를 기준으로 길이의 비가 1, 2, 3,및 4이다. 유입유동은 조류의 수심에 따른 차이를 감안하여 모델의 높이(H)를 기준으로 Re=1.4×104, Re=2.0×104, Re=2.9×104를 각각 적용하였으며. 유동계측을 위한 영역은 실린더 후방으로 모델 높이의 5배까지 설정하였다. 실험결과 유속이 증가함에 따라 와의 크기가 후류영역으로 증가하며, 근접 후류에서는 장방형 구조물일수록 관통류의 속도성분이 증가하는 특성을 나타냈다. 또한 후류로 갈수록 속도결손은 유입유동이 증가할수록 종횡비가 작은 경우에 크게 나타났다.

본 논문에서는 난류 강도가 풍력발전기 후류에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 축소된 풍력발전기 모델을 이용하여 풍동실험을 수행하였다. 실험 결과 측정 위치에 따라 풍력발전기가 가지는 특성에 따라 후류의 형태가 달라지며, 난류 강도에 따른 영향이 반드시 고려되어야 하는 것으로 나타났다. 난류 강도만을 일부 고려한 격자 난류 조건에서 등류 조건보다 기존의 후류 모델과 보다 더 잘 일치하는 경향을 보이고 있으며, 측정된 난류 강도 값을 바탕으로 수정된 후류 모델을 제안하였다. 향후 다양한 난류 특성이 고려된 합리적인 모델이 필요하다고 판단된다.

Flow control of flow field is essential to design efficient elements relating to fluid machineries. In this study, the flow characteristics of rectangular prism with throughflow at different aspect ratio was investigated to flow control. A particle image velocimetry technique was employed to obtain detailed measurements at throughflow-velocity-based Reynolds numbers. As a results, the throughflow disturbs the development of vertical velocity component and decreased the vortex size.

본 연구에서는 트랜섬 선미 후류 난류유동 특성을 알아보기 위하여 Re = 3.5×103 및 Re = 7.0×103에서 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 적용하여 실험을 수행하였다. 트랜섬 선미의 형상은 선저와 트랜섬이 이루는 각을 기준으로 45˚(모델 A), 90˚(모델 B) 및 135˚(모델 C)로 구분하여 적용하였다. 모델의 침수깊이는 40 mm로 자유수면과 접하도록 설치하였다. 난류유동을 평균하여 난류강도, 레이놀즈 응력, 난류운동에너지에 대한 통계적 유동정보를 제공하였다. 난류강도는 자유수면과 모델의 하부 박리유동과의 상호작용으로 강하게 작용하며, 레이놀즈 응력과 난류운동에너지는 모델 C형(Raked transom)에서 낮은 분포가 나타났다.

In this study, the velocity distribution according to upper side coner shape of underwater construction with rectangular cylinder was measured with PIV method and the wake flow characteristics was considered. According to the coner shape, the flow pattern of wake flow was also differed greatly and the step-shaped coner of cut-off ratio B/H=0.06 was similar in the slope shape in result.

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.

Costal regions in Korea often suffer severe damages due to wave-induced disasters, storm surge disasters and so on. therefore, many engineers and researchers have devoted their energy to prevent these costal disasters. The development of artificial reefs including sunken vessels is one of their remarkable achievements and various kind of these artificial upwelling structures have been designed and applied. However, the flow characteristics around a Tetrapod under the water has not been investigated experimentally. So in this article, in uniform flow of circulating water channel and some different velocities, PIV measurement has been conducted on the flow characteristics behind a Tetrapod. The results were analyzed on the flow characteristics of both cases of a Tetrapod. Therefore, it can be concluded that the both cases have its own distinctive flow characteristics behind the bluff body; Case A has an steep upstream flow pattern. On the contrary, Case B has an developed downstream flow pattern in the near wake of the Tetrapod. The velocity gradient at position x=150mm of Case-A appears gently up and down But, the velocity gradient at the same position of Case-B appears better highly up and down.