• 제목/요약/키워드: 공동 형상

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천음속 익형에서 발생하는 응축충격파의 피동제어에 의한 항력 감소 (Drag Reduction by Passive Control of Condensation Shock Wave in a Transonic Airfoil)

  • 백승철;최영상;권순범;이충원
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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    • pp.10-10
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    • 1998
  • 천음속 익형에서 발생하는 응축충격파와 경계층의 간섭을 피동제어 하여 항력감소에 대한 연구를 2.5$\times$7$\textrm{cm}^2$ 천음속 풍동에서 수행하였다. 익형표면에 설치한 정압공으로 정압을, 익형후방에 설치한 8개의 Pitot probe로 전압을 동시에 측정하여 충격파를 통한 에너지의 손실과 항력의 변화를 계산하였고, 또한 유동장과 충격파의 형상을 가시화하기 위해 슈리렌 가시화 시스템을 사용하였다. 실험은 NACA 0012 익형에서 기공률 변화에 따른 피동제어의 항력감소 초과를 조사한 다음 NACA 64-018 익형에서는 기공률과 공동의 크기의 변화가 미치는 효과를 연구하였다. 피동제어의 개념은 충격파가 발생하는 하부벽을 다공벽으로 만들고 그 아래를 공동으로 만들면 충격파 후방의 상대적으로 높은 압력이 기류의 일부를 공동으로 자연스럽게 유입시키고 다시 공동에서 낮은 압력의 충격파 상류로 유출시키는 것이다.

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표면 솔-젤 반응을 활용한 마이크로미터 크기의 비구형상 공동 입자의 제조 (Fabrication of Hollow Micro-particles with Nonspherical Shapes by Surface Sol-gel Reaction)

  • 조영상;전석진;이기라
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권6호
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    • pp.611-618
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    • 2007
  • 아민기로 코팅된 단분산 폴리스티렌 입자를 제조한 뒤 톨루엔-물로 구성된 유중수 액적(oil-in-water emulsion) 내부에서 입자를 자기 조립(self-assembly)시켜 다양한 다면체(polyhedra) 구조의 콜로이드 클러스터(colloidal cluster)를 제조하였다. 콜로이드 클러스터의 표면에서 솔-젤(sol-gel) 반응을 유발한 뒤 표면이 실리카로 코팅된 복합(composite) 콜로이드 클러스터를 제조할 수 있었고 이를 주형(template)으로 활용하여 고온 소성에 의해 내부의 폴리스티렌 입자를 제거하고 마이크로미터 크기의 다양한 구조의 비구형상 공동 입자(hollow particle)를 제조하였다. 밀도구배원심분리법 (density gradient centrifugation)에 의해 폴리스티렌 구성 입자의 수와 구조가 균일한 콜로이드 클러스터를 제조할 수 있었으며 표면 솔-젤 반응에 의해 비구형상 구조의 공동 입자를 제조하였다.

절리 영속성이 사각 단면 지하공동에서의 사면체 블록 형성에 끼치는 영향 (Effect of Joint Persistence on the Formation of Tetrahedral Block Inside an Underground Opening)

  • 조태진
    • 터널과지하공간
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    • 제26권6호
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    • pp.475-483
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    • 2016
  • 지하공동 굴착현장에서 관찰되는 절리분포 양상에 대한 자료를 기반으로 굴착과정에서 형성될 수 있는 사면체 블록의 형상, 규모 및 붕락 가능성을 절리 영속성을 고려하여 예측하는 수치해석 기법을 개발하였다. 절리 영속성 분석결과를 이용하여 절리면의 확장성에 따른 개착면에서의 표출정도 및 블록형성 가능성 해석을 수행하는 기능을 고안하여 기존에 개발된 결정론적 3차원 블록해석모델에 접목시켰다. 개선된 수치해석모델의 신뢰성을 고찰하기 위하여 실제 블록 붕락이 발생된 굴착현장에 대한 해석을 수행하였다. 조사된 절리분포 양상에 의거하여 대표 방향성을 설정하고 잠재적 블록 형성을 분석하여 붕락된 블록 형상에 부합된 해석 결과를 도출하였으며, 이에 근거하여 굴착과정에서의 붕락 진행 미캐니즘을 블록형상을 고려하여 고찰하였다.

경계법을 이용한 형상최적화 문제의 설계민감도 해석 및 응용 (A Boundary Method for Shape Design Sensitivity Analysis in Shape Optimization Problems and its Application)

  • 곽현구;최주호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.255-263
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    • 2005
  • 본 논문에서는 다양한 문제들의 형상 설계 민감도 해석에 대한 효율적인 경계기반 기법을 제시하였다 우선 문제에서 정의된 일반적인 함수들에 대한 연속체 형태의 식에 근거하여, 경계 적분 형태의 해석적 민감도 식을 유도하였다. 이 식은 다양한 형상 설계 문제들의 경사를 계산하는데 편리하게 사용할 수 있다. 그리고 경계법은 형상 변분 벡터가 전체 도메인이 아닌 경계에서만 요구된다는 장점이 있는데, 여기서 경계 형상 변분은 형상 함수의 복잡한 해석적 미분 대신 형상을 미소 증분시킴으로써 편리하게 계산할 수 있다. 제시한 방법의 효율성을 보이기 위해 포텐셜 유동 문제와 필렛(fillet)에서의 응력 집중 문제에 이를 적용하였다.

매설관 주변 지하 공동 탐지를 위한 지하 탐사 레이다의 모의실험 (Laboratory Experiments of a Ground-Penetrating Radar for Detecting Subsurface Cavities in the Vicinity of a Buried Pipe)

  • 현승엽
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.131-137
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    • 2016
  • 본 논문에서는 지하에 매설된 관 주변에 발생한 지하 공동의 탐지를 위해 지하 탐사 레이다의 가능성을 모의실험으로 조사하였다. 실험 장치는 임펄스형 지하 탐사 레이다 시스템, xy 직교 좌표 로봇, 지하 매질을 채운 탱크, 금속관, 모의실험용 공동 모델로 구현하였다. 특히, 모의실험용 공동 모델은 공기로 채워진 지하 공동의 전기적 특성과 유사하면서 견고한 형상을 유지할 수 있는 스티로폼 ?과 볼을 포장해서 구성하였다. 대표적인 3가지 실험을 통해서 지하 탐사 레이다의 B-scan 자료를 획득하여 2차원 그레이 스케일 영상으로 가시화하였다. B-scan 영상들의 비교를 통해 지하에 매설된 관 주변에 존재하는 지하 공동을 지하 탐사 레이다로 탐지할 수 있음을 보였다.

받음각을 갖는 초공동 수중 운동체에서 발생하는 초월공동과 유체력 특성에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study on the Characteristics of the Supercavitation and Hydrodynamic Forces Generated in a Supercavitating Underwater Vehicle with Angle of Attack)

  • 전윤호;박정훈;전관수
    • 대한조선학회논문집
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    • 제58권4호
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    • pp.214-224
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    • 2021
  • Recently, as the technology of the supercavitating underwater vehicle is improved, the necessity of research for maneuvering characteristics of the supercavitating underwater vehicle has emerged. In this study, as a preliminary step to analyzing the maneuverability of a supercavitating underwater vehicle, the characteristics of cavity shapes and hydrodynamic forces generated in a supercavitating underwater vehicle with an angle of attack were evaluated numerically. First, the geometry was designed by modifying the shape of the existing supercavitating underwater vehicle. The continuity and the Navier-stokes equations are numerically solved, and turbulent eddy viscosity is solved by the k-ω SST model. The results present the characteristics of cavity shape and the hydrodynamic forces of the designed geometry with an angle of attack.

팽창재료를 이용한 지하공동의 비개착식 긴급복구 공법에 대한 실내실험 및 수치해석 (Numerical Analysis and Laboratory Experiment of Rapid Restoration of Underground Cavity Using Expansive Material without Excavation)

  • 이기철;최병현;박종호;김동욱
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.55-64
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    • 2018
  • 본 연구에서는 최근 도심지에서 발생하고 있는 지반함몰에 대하여 팽창재료를 이용한 긴급복구공법을 적용하고 이러한 공법의 적합성을 수치해석적으로 판단하고자 한다. 수치해석에 적용된 팽창재료의 특성을 평가하기 위하여 실내실험을 수행하였다. 실험으로 구한 팽창특성을 반영하여 다양한 공동 형상(직사각형 단면을 가지는 공동에 대하여 다양한 높이와 폭 조합)에 대하여 팽창재료를 적용하였을 경우 팽창재료 및 지반 거동을 평가하였다. 해석 결과, 공동의 상단과 하단의 연직변위는 공동의 높이보다는 공동의 폭에 큰 영향을 받으며, 공동 측면부의 수평변위는 공동 폭 보다는 공동의 높이의 영향을 많이 받는 것으로 나타났다. 또한, 팽창압이 작용하였을 경우 도로상부 표층의 수직변위량은 공동의 높이보다는 공동의 폭에 큰 영향을 받는 것을 확인할 수 있었다.

도로 하부지반에서 발생된 공동이 지반 안정성에 미치는 영향에 관한 수치해석 (Numerical Analysis on the Influence Factors of Cavity Occurrence in the Stability of the Underground with Cavity)

  • 남준희;김종철;이강일
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.49-56
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    • 2022
  • 본 연구에서는 공동이 발생된 도로 하부지반에서의 영향인자 분석과 지반의 안정성을 평가하기 위하여 다양한 영향인자(공동형상 및 규모, 포장층 두께, 교통하중의 크기)를 고려한 유한요소 수치해석을 수행하였다. 본 연구에서 적용된 수치해석 방법 및 결과에 대한 신뢰성을 검증하기 위하여 기존 연구 및 현장계측 결과와 비교·분석하였다. 수치해석 결과로부터 얻은 연직변위분포, 지표침하분포 및 침하량, 응력비 분포, 안전율 분포를 통해 영향인자 간의 상관관계를 분석하였으며, 도로 하부지반의 전반적인 역학적 거동 분석을 통해 지반의 안정성을 평가하였다. 그 결과, 공동규모 및 교통하중이 증가하고 포장층 두께가 감소할수록 공동 상부의 연직변위 및 지표침하량이 크게 나타났으며 허용안전율 미만의 위험지반영역이 증가하여 지반의 안정성 감소가 크게 나타난 것을 확인할 수 있었다. 또한 공동의 형상이 사각형일 경우 원형의 공동일 때보다 지반의 안정성 감소가 크게 나타났다. 이러한 결과를 통해 공동이 발생된 도로 하부지반의 전반적인 안정성에 대해 확인할 수 있었다.

곡면 벽을 지나는 고아음속 공동 유동에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Analysis of the High-Subsonic Cavity Flows over a Curved Wall)

  • 예아란;;김희동
    • 한국추진공학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.1-7
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    • 2016
  • 공동 유동에 대한 연구는 유동이 균일하게 유입되는 수평면상에 설치된 공동에 대한 연구가 대부분이나, 곡면 벽상에 설치한 공동 유동에 관한 연구에 대해서는 거의 수행되지 않았다. 본 연구에서는 곡면 벽상에 설치한 공동 유동의 특성을 조사하기 위해 수치계산을 수행하였으며, 곡면의 형상, 곡면의 곡률 반경 그리고 유동의 마하수를 변화시켜 고아음속 유동에서의 공동 유동 특성을 조사하였다. 그 결과 공동 바닥의 압력은 L/R이 증가함에 따라 증가하였으며, 유동의 마하수가 높을수록 그 효과가 증가하였다. 공동 저항은 수평면 벽보다 곡면 벽에서 더 높은 값을 가졌다.