실린더와 Mean Recirculation Region>
Mean Recirculation Region은 Seperation이 일어나는 지역으로 위의 그림에서 살펴보면 실린더의 S지점부터 Seperation이 시작 되어서 R지점까지 일어난다.
실제 Mean Recirculation Region의 길이는 S지점부터 R지점까지의 길이인 L이 되겠지만, 이번 실험에서는 S지점을 정확하게 파악 할
가지고 있음을 확인할 수 있다. 이것은 실제로 그 위치에 유속의 흐름을 방해하는 cylinder가 있음을 생각해 보면 잘 맞는 결과라고 볼 수 있다.
하지만 평균적인 velocity vector field만 가지고서는 유체의 실시간적인 유동에 대해서는 해석할 수 없다. 이 문제에 대해선 4번에서 자세히 다루도록 하겠다.
수라고 한다. http://blog.naver.com/yeosg99.do?Redirect=Log&logNo=120001593663
이 실험에서 Re의 값은 536이었다. 그러므로 이 실험의 유동은 층류라고 볼 수 있다.
다음은 Reduction of flow-induced forces on the circular cylinder using a detached splitter plate 라는 논문에서 얻은 자료이다. http://venus.mech.inha.ac.kr/paper/PHF02433.pdf
구한Re의 값으로 이 유동이 Laminar인지 Turbulent이지 판별하고, 4번, 5번에서 구한데이터와 다른 논문에서 제시하는 데이터를 비교 토의하라.
3번의 답에서 Reynolds number가 203.1456 이 나왔다. Turbulent 와 Laminar 유동을 나눌 때에 보통 Re 값을 2000~3000으로 보고 있으므로 우리 실험의 경우 유량의 흐름이 Laminar
the mean recirculation region in the wakes of two-dimensional bluff bodies
에서도 확인할 수 있다.
[그림 1.1] Wake Bubble의 개형
[그림 1.] Reynold Number에 따른 Flow Pattern
또한 그림1.2 John D. Anderson, Fundamenal of Aerodynamics, 4th ed., McGrawHill
는 레이놀즈수의 변화에 따른 Flow pattern을 보여주고 있다. Re값에 따라서 Vortex의 Sheddin
u=0이 되는 지점까지의 거리가 된다. 이 때의 x값까지가 mean recirculation region이 velocity) >
되는 것이고 이 x값이 mean recirculation region의 길이가 되는 것이다. 이를 바탕으로 plot 한 위의 그래프의 빨갛게 동그라미 친 부분 중 x절편이 가장 큰 값을 찾으면 7.9 이다.
된다. 이번 실험에서는 비교적 기하학적으로 단순한 실린더(원기둥)을 택하여 실린더 후류의 속도장을 측정하고 분석한다. 그 결과를 가지고 프로그램을 이용하여 속도 벡터나 와도(Vorticity)를 구해 봄으로써 데이터 응용력을 향상시키고 이해력을 높이는 데에 실험의 목적이 있다 할 수 있겠다.
Flow 속의 Cylinder 주변의 Streamline>
위 그림에서 보면 알 수 있듯이, Potential Flow에서는 Cylinder의 형상을 따라 부드럽게 Streamline이 형성된다. Cylinder전면의 Flow가 Cylinder를 지나고 모두 다시 합쳐져, 처음의 상태와 같게 흐르는 것을 볼 수 있다.
<Re값에 따른 Flow pattern>
그렇다면, 우리의 실험과 지금
실린더의 원점으로부터 이 절편까지의 거리를 구해야 하는데, 위 그래프에서 x좌표는 -0.5989부터 시작한다. (데이터로부터 확인)
따라서, Wake bubble length는 (9.8416+0.5989)=10.4405mm가 된다.
※ Mean recirculation region(wake bubble) length의 의미www.uh.edu/engines/epi1653.htm('10. 4. 24)
보통 유체는 물체를 만나면 경계
velocity를 구해야 한다. 여기서 적절한 velocity는 Time-averaging된 속도장에서 자유 유동 속도(Free stream velocity)에 가장 가까운 값을 선택하면 된다. 자유 유동 속도는 무한한 유동장 내에서 아무런 장애를 받지 않는 유속을 말한다. 즉, 1장에서 구해진 속도장에서 실린더의 영향을 가장 적게 받는 유속을 선정