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SCOPUS
수직 원관 중심축을 따라 낙하하는 구 주위의 스토크스 유동
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2021
작성언어
Korean
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KCI등재,SCOPUS,ESCI
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학술저널
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105-113(9쪽)
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0
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수직으로 놓인 원관의 중심축을 따라 고체 구가 낙하할 때 구 주위 점성 유동의 특성에 대하여 고찰한다. 구의 낙하속도가 느린 경우의 유동은 비압축성 축대칭 스토크스 유동으로 근사된다. 구의 낙하속도는 구에 작용하는 중력과 부력 및 구의 낙하에 따른 유동저항의 평형관계식으로부터 결정된다. 구의 임의의 낙하속도에 대하여 축대칭 스토크스 방정식을 해석하여 유동함수와 압력분포를 구하면 구가 받는 항력을 결정할 수 있으므로, 중력에 의하여 낙하하는 구의 낙하속도를 구할 수 있다. 해석 결과로부터, 구의 낙하속도를 구의 반경의 함수로 구하여 도시한다. 대표적인 몇 가지 구 반경에 대하여, 구 주위의 유선과 압력분포 등 유동특성을 보이고, 구 표면에 작용하는 압력 및 전단응력 분포를 도시한다. 또한, 원관 내의 구의 낙하로 인해, 낙하하는 구로부터 먼 곳에서의 압력 변화 및 원관의 벽면에 작용하는 전단력에 대해서도 논의한다.
더보기The characteristics of the viscous flow around the sphere were investigated when a solid sphere fell along the central axis of a vertically placed circular cylinder. When the falling speed of the sphere was slow, the flow was approximated as an incompressible axisymmetric Stokes flow. The falling speed of the sphere was determined from the equilibrium relation between the gravitational and buoyant forces acting on the sphere and the flow resistance according to the falling of the sphere. By analyzing the axisymmetric Stokes equation for an arbitrary falling velocity of a sphere and obtaining the stream function and pressure distribution, the drag exerted on the sphere could be determined; therefore, the falling velocity of a falling sphere owing to the gravity could be obtained. From the results of the analysis, the falling velocity of the sphere was determined and shown as a function of the radius of the sphere. For some typical sphere radii, flow characteristics such as streamlines and pressure contour lines around the sphere were displayed, and the pressure and shear stress distributions acting on the sphere surface were plotted. In addition, the pressure change at a distance from the sphere owing to the falling of the sphere in the cylinder and the shear force acting on the wall of the cylinder were discussed.
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연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
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2023 | 평가예정 | 해외DB학술지평가 신청대상 (해외등재 학술지 평가) | |
2020-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (해외등재 학술지 평가) | KCI등재 |
2010-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2008-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2006-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2004-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2001-01-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
1998-07-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.23 | 0.23 | 0.25 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.22 | 0.19 | 0.552 | 0.03 |
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