• 제목/요약/키워드: 공력특성

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S-Duct 입구 형상에 따른 유동 특성에 관한 연구 (A Study on Flow Characteristics of the Inlet Shape for the S-Duct)

  • 이지형;최현민;류민형;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.109-117
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    • 2015
  • 덕트는 항공기의 내부엔진에 외부 공기를 흡입하기 위한 장치이다. 엔진 입구면의 레이더 반사량을 줄여 피탐지성을 감소시키기 위하여 S형태의 덕트를 가지게 되었다. S-Duct는 중심선의 곡률, 입구형상 등의 형상변수에 따라 엔진의 성능에 영향을 미친다. 본 연구에서는 RAE M 2129 S-Duct의 입구형상에 대하여 가로세로비의 변경에 따른 덕트 내부 유동에 대한 유동 특성을 알아보기 위해 전산해석을 수행하였다. S-Duct의 성능 평가 기준으로는 유동 왜곡계수를 사용하였다. 공력해석을 위해 상용해석 소프트웨어를 사용하였으며, 벽면에서의 역압력 구배의 영향으로 발생하는 유동박리와 2차 유동을 예측하기 위하여 $k-{\omega}SST$ 난류모델을 사용하였다. S-Duct의 Port side와 Starboard side 각각의 압력분포 값에 대하여 ARA의 실험값과 비교하여 본 연구에서 사용된 전산해석 기법의 타당성을 검증하였다. 해석 결과 모든 형상에 대하여 유동박리와 2차 유동이 발생하는 것을 확인하였다. 반원형 형태의 입구형상을 가지는 S-Duct가 뛰어난 성능을 보임을 확인하였다.

항공기용 유압 펌프의 맥동 압력에 의한 감쇄기 용접부위 균열 개선 연구 (The Vibration Effect by Induced Pulsation Pressure to the Fatigue Crack of the Dampener Fitting Welding Zone)

  • 신재혁;김태환;강구헌;하도준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.677-687
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    • 2017
  • 항공기는 운용 중에 엔진, 유압펌프, 공력 등에 의한 진동 환경에 노출이 되어 기계구조와 각종 구성품이 고주기 피로로 인해 균열이나 파괴가 될 수 있다. 통상적으로 항공기용 유압 펌프는 액셜 피스톤 타입이 주로 적용되고 있으며, 펌프의 특성상 연속적인 회전에 의한 유량 맥동 발생은 필연적으로 수반된다. 이러한 유압펌프 맥동에 의한 진동을 감소시키기 위해 설치된 Dampener Fitting의 용접 부위에서 균열이 발생하였다. 용접 부위 균열의 원인 파악을 위해 파단면 분석 및 성분분석을 수행하였고, 균열 방지를 위한 설계 개선사항으로 일체형 Fitting 가공 방식을 적용하였다. 일체형 Fitting의 적용 타당성에 대한 설계검증을 위해 구조건전성 응력 해석, 피로수명 해석, 인증시험 및 항공기 체계 장착 시험을 수행하였다. 개선방안에 대한 해석 결과 재료의 요구수명 및 각종 시험의 요구조건에 만족하는 결과를 얻었으며, 개선방안을 운영 항공기에 적용 할 수 있는 것을 객관적으로 검증하였다.

풍동실험을 통한 착빙 가공송전선의 공력 특성 측정 및 갤러핑 발생 분석 (Aerodynamic Characteristics and Galloping Possibility of Ice Accreted Transmission Conductors by Wind Tunnel Tests)

  • 이두영;구재량;박수만;김동환
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제3권2호
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    • pp.79-88
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    • 2017
  • 본 논문은 송전선로 갤러핑 현상 분석을 위해 요구되는 비대칭 송전선의 공기력 계수 측정에 관한 것으로, 세 종류의 비대칭 단면으로 구성된 단도체, 2도체 및 4도체 모형에 대해서 난류 조건에서의 풍동실험을 수행하였다. 송전선로 갤러핑은 비대칭의 착빙된 송전선에 안정된 바람이 작용하는 경우 발생하는 유체유발진동의 한 종류로, 상간 이격거리와 송전탑 하중의 계산 등 송전선의 설계시 고려해야하는 주요 인자 중 하나이다. 갤러핑에 의해 발생하는 반복적인 변동 하중은 송전선을 포함한 체결 부품 등에 큰 동응력을 발생시키는 것을 고려하여, 송전선을 비롯한 각종 부품은 마모와 피로손상에 견딜 수 있는 충분한 내구성을 가져야 한다. 국내에서도 빙설해에 의한 송전선로의 고장은 급격한 전압 강하로 인한 전기 품질에 큰 영향을 끼치는 주요 원인이 되고 있으며, 매년 약 20건 이상씩 발생하고 있는 점을 고려해, 안정적인 전력 공급과 유지, 보수 비용을 절감하기 위해서 갤러핑 현상에 대해서 기초부터 체계적인 접근이 요구되고 있다.

BMO 평가모형을 이용한 인터넷 쇼핑몰 비즈니스모델 자가평가 방법론에 관한 사례 연구 (A Series of Rearch for the Theory of Self-estimating Internet Shopping-mall, Business model which uses BMO Estimating Model)

  • 은종성;민경세
    • 벤처창업연구
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    • 제2권2호
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    • pp.49-68
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    • 2007
  • 본 연구는 인터넷 쇼핑몰 창업 시 활용할 수 있는 비즈니스 모델 사전 자가 평가 방법론을 개발하는 것이다. 자가 평가 방법론은 Bruce Merrifield 박사가 제안한 BMO 모형을 인터넷 쇼핑몰에 맞도록 재구성하였으며, 평가 항목이 변형을 위해 인터넷 비즈니스의 특징, 인터넷 비즈니스 모델의 사업성 평가에 관한 이론, e-business의 성공 실패요인, 벤처기업의 성공 실패요인, 기술가치 평가 요인, 인터넷 쇼핑몰의 성공 실패요인 등에 관한 선행연구들을 고찰하였다. 재구성된 사업매력도 평가항목은 매출규모, 시장성장성, 경쟁력, 위험분산도, 업계 재구축 가능성, 특별한 사회적 상황이며, 자사회의 적합성 평가항목은 경영자특성, 컨텐츠제공력, 상호작용성 구현 및 운영, Commerce, Fulfillment, 마케팅력이다. 재구성된 BMO모형으로 인터넷 쇼핑몰 사업을 진출하고자 하는 I사, D사, G사를 대상으로 사례연구를 하였다. 본 연구는 자가평가를 통한 부적격한 인터넷 쇼핑미로 비즈니스 모델의 사업화 방지, 인터넷쇼핑몰 비즈니스 모델의 평가를 통해 사업을 점검하고 실행할 수 있는 지침 제공, 인터넷 쇼핑몰 비즈니스 모델이 실행에 필요한 자원의 수준과 확보의 용이성 평가에 활용될 수 있다.

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연안 구조물로 인한 파동장의 변화가 진동수주 파력발전장치 유체성능에 미치는 영향에 관한 3차원 시간영역 포텐셜 유동 기반의 수치 연구 (Numerical Study based on Three-Dimensional Potential Flow in Time-Domain for Effect of Wave Field Change due to Coastal Structure on Hydrodynamic Performance of OWC Wave Energy Converter)

  • 김정석;남보우;박세완;김경환;신승호;홍기용
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.150-152
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    • 2019
  • 본 연구에서는 3차원 수치조파수조기법을 이용하여 연안 구조물로 인한 파동장의 변화가 진동수주 파력발전장치의 유체동역학적 성능에 미치는 영향에 대한 분석을 수행하였다. 진동수주 파력발전장치는 선형 압력강하모델을 도입을 통해 시간에 따른 터빈-진동수주실간의 연성효과를 고려하여 수치적으로 모사하였다. 방파제 모델의 고려유무에 따라 반사특성의 변화로 인해 진동수주실 주변의 유동분포는 서로 다른 것으로 나타났다. 방파제로부터 포획된 파랑에너지는 방파제 전면의 평면상에 공간적으로 분포되었는데, 진동수주실 전면에 집중된 경우에 변환된 공력발전량은 급격히 높아졌다. 정상파 분포의 변화는 입사파장과 방파제의 길이의 관계에 따라 반복적으로 나타났으며, 이로 인한 진동수주실의 에너지변환 성능의 차이를 확인하였다.

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Echinochloa colona 종자(種子)의 휴면(休眠) 및 발아특성(發芽特性) (SEED DORMANCY AND GERMINATION BEHAVIOUR OF ECHINOCHLOA COLONA)

  • 전재철;키이쓰 무디
    • 한국잡초학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.12-18
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    • 1987
  • E. colona 종자(種子)의 휴면성(休眠性) 및 광(光)과 발아관여기체(發芽關與氣體)에 대한 발아(發芽) 반응성(反應性)을 조사(調査)하였다. E. colona는 휴면상성(休眠賞醒)을 위해 후숙기간(後熟期間)을 요(要)하지 않하였다. 종피(種皮)를 통(通)한 수분(水分) 이동(移動)은 용이(容易)하였다. 수화(水和) 및 건조(乾燥)의 반복처리(反復處理)는 종자(種子)의 발아력(發芽力)을 감소(減少)시켰다. 24 시간(時間)의 종자(種子) 침윤(浸潤)으로 수분함량(水分含量)은 21%까지 증가(增加)되었으나, 실온(室溫)에서 13 시간(時間) 후(後)에는 원상태(原狀態)로 회복(回復)되었다. 종피(種皮)의 제거(除去)는 암조건하(暗條件下)에서 발아율(發芽率)을 현저히 증가(增加)시켰으며, 광(光)은 완전종자(完全種子)의 발아(發芽)를 촉진(促進)시켰다. 일광도(日光度) 51.9$Wm^{-2}$ 이하(以下)의 조건하(條件下)에서의 발아(發芽)는 현저하게 감소(減少)되었다. 광조사(光照射) 1일(日) 1시간(時間) 처리(處理)는 1일(日) 2 시간(時間) 이상(以上) 처리(處理)에 비하여 현저하게 낮은 발아율(發芽率)을 보였다. 청색광(靑色光) 조사(照射) 종자(種子)는 적색광(赤色光) 조사(照射)에 비하여 발아(發芽)가 지연(遲延)되었으며, 발아율(發芽率)도 낮았다. 광존재하(光存在下)에 외생적(外生的)으로 처리(處理)한 에칠렌 및 탄산가스는 발아(發芽)를 촉진(促進)시켰으며, 이 두 기체(氣體)의 동시처리(同時處理)는 공력효과(共力效果)를 나타내었다. 그러나 암조건하(暗條件下)에서는 이 두 기체(氣體)의 작용력(作用力)이 나타나지 않하였다.

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부분 유입 노즐을 적용한 초임계 이산화탄소 발전용 초고속 터보발전기 개발 연구 (Research on Development of Turbo-generator with Partial Admission Nozzle for Supercritical CO2 Power Generation)

  • 조준현;신형기;강영석;김병휘;이길봉;백영진
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권4호
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    • pp.293-301
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    • 2017
  • 초임계 이산화탄소 발전사이클의 다양한 특성을 분석하기 위하여 Sub-kWe급의 소형 실험장치를 설계, 제작하였으며, 터보발전기를 개발하였다. 초임계 이산화탄소 발전용 터빈에서는 팽창비가 작고, 유량이 작기 때문에 터보발전기의 회전수가 높아지게 되고, 이에 따라 회전 부품의 선정, 터빈 공력설계, 축력 및 회전체 동역학 설계가 어려워지게 된다. 이에 터보발전기의 회전수를 줄이기 위하여 노즐의 여러 채널 중 1개의 노즐만 사용하는 부분유입 방법을 세계 최초로 초임계 이산화탄소 발전용 터보발전기에 적용하였으며, 회전체의 진동을 측정하여 부분유입 노즐을 적용함에도 회전체 안정성은 허용 범위내에 있음을 확인하였다.

엔진 흡기계의 소음발생 및 전파에 관한 수치연구 (A Numerical Study on the Generation and Propagation of Intake Noise in the Reciprocating Engine)

  • 김용석;이덕주
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1996년도 추계학술대회논문집; 한국과학기술회관, 8 Nov. 1996
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    • pp.65-70
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    • 1996
  • 엔진소음을 소음특성에 따라 분류하면 공력소음(Aerodynamic Noise), 연소소음(Combustion Noise), 기계적인 소음(Mechanical Noise)으로 나눌 수 있으며 소음원의 종류에 따라 분류하면 배기계소음(Exhaust System Noise)으로 나눌 수 있으며 소음원의 종류에 따라 분류하면 배기계소음(Exhaust System Noise), 흡기계소음(Intake System Noise), 냉각계소음(Cooling System Noise), 엔진표면소음(Engine System Noise)등으로 분류할 수 있다. 이러한 여러소음중 엔진 내부의 유동에 의한 흡배기계통으로의 소음방출은 자동차 실 내외 소음의 중요한 문제로 대두되는데, 이를 줄이기 위해 그 동안 소음기 등의 서브시스템의 형태와 그 위치조정에 관한 연구가 수행되어 왔다. 그러나 이것이 비용 또는 성능에 영향을 미치므로 본질적인 소음원을 규명해 내는 것이 필요하게 되었다. 흡배기계의 소음은 엔진의 흡입, 배기행 정시 피스톤의 운동에 의해 팽창 및 압축파 형태의 압력파(pressure wave)로 발생하게 되고, 밸브근방에서는 유동의 박리(separation)에 의해 발생하게 된다. 소음기 등의 서브시스템에서도 유동의 박리에 의해 발생하게 되며 특히 배기행정시 발생하는 압력파는 비선형영역에 있게된다. 흡기소음은 배기에 비해 그 크기가 작아서 그동안 등한시 되어왔으나 이것이 소비자의 불평요인으로 작용하므로써 이에 대한 연구도 활발히 수행되어야 한다. Bender, Bramer[1]는 흡배기계 소음의 외부 방사에 관하여 전반적으로 기술하였고 Sierens등[2]은 흡기계에서 1차원 MOC(Method of Characteristics)방법으로 비정상 유동해석을 하고 실험결과와 비교하였다. J.S.Lamancusa 등[3]은 흡기 소음원을 실험을 통해 예측하였고, 흡기소음도 비선형 거동을 보인다고 밝혔다. Yositaka Nishio 등[4]은 새로운 흡기실험장치를 고안하여 공명기(resonator)의 위치 변화에 의한 저소음 흡기계를 설계 초기단계에서부터 적용하려 하였다. 일반적으로 흡배기계의 복잡한 형상 때문에 대부분 실험을 통해 문제를 해결하려 하였고, 수치해석은 피스톤의 운동을 배제한 단순화한 흡배기계의 정상상태 유동해석이 주를 이루어왔다. Taghaui and Dupont 등[5]은 KIVA코드를 사용하여 흡기포트와 연소실 그리고 밸브의 움직임을 동시에 고려한 수치해석을 도입하였다. 하지만 이들이 밸브의 운동을 고려하기 위해 사용한 이동격자는 격자점은 시간에 따라 변화하지만 그 격자의 수가 일정하게 유지되어 있어서 밸브의 완전개폐를 해석할 수가 없다. 강희정[6]은 단일 실린더와 단일 배기밸브를 갖는 문제로 단순화하여 피스톤과 밸브의 움직임을 고려하므로써 배기행정 후 소음이 어떻게 전파해 나가는가를 연구하였다. 본 연구에서도 최소밸브간격과 최대밸브간격 사이에서만 계산이 가능하나 흡기의 경우는 밸브가 닫힐 때 생기는 압력파가 중요하므로 실린더와 밸브사이에 벽면조건을 주어 밸브의 개폐를 모사하였다.

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자동차 시트 쿨링용 고성능·저소음 컴팩트 원심팬 개발 (Development of high performance and low noise compact centrifugal fan for cooling automotive seats)

  • 김재현;유서윤;정철웅;장동혁;안민기
    • 한국음향학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.396-403
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    • 2018
  • 본 논문에서는 쾌적한 운전 환경을 제공하기 위해 자동차 시트를 냉각시키기 위한 고성능 및 저소음 원심팬을 개발하였다. 먼저 팬 성능 테스터 및 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 시뮬레이션을 이용하여 기존 팬 장치의 유동 특성을 분석하였다. 예측한 유동장 분석을 통하여 팬 허브 팁 근처의 와류 및 팬 허브 상단의 정체된 유동 현상이 관측되었다. 이러한 와류 및 정체 유동을 줄이기 위해 두 가지 설계 요소를 고안하였다. 첫째, 팬 날개와 팬 하우징 최소 간극(cut-off)를 증가시켜 난류강도를 줄이고 그 결과로 전체적인 음압 레벨을 줄이고자 하였다. 둘째, 허브 형상은 정체 유동을 줄이기 위해 형상을 변경하였다. 제안된 설계의 타당성을 수치해석을 통해 확인하였다. 수치해석결과를 바탕으로 프로토타입을 제작하고 팬 테스터에서 측정한 성능 곡선(P-Q curve)과 반무향실에서 측정한 음압 레벨의 분석을 통해서 유동과 소음 성능의 향상을 확인하였다.

터널 내부 도상 블록형 흡음재의 고속철도차량 내부 소음에 미치는 영향에 대한 고찰 (Investigation into influence of sound absorption block on interior noise of high speed train in tunnel)

  • 이상헌;정철웅;이송준;김재환;손동기;심규철
    • 한국음향학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.223-231
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    • 2018
  • 최근 여러 환경적인 요인으로 인해 기존의 자갈 도상의 터널에서 콘크리트 도상의 터널로 교체가 되고 있지만 콘크리트 도상 터널의 경우 자갈 도상의 터널 보다 소음에 악영향을 미치고 있어 부수적으로 소음에 대한 대책이 필요한 실정이다. 이러한 대책 중 하나로 흡음블록은 설치의 제약이 적고 쉽고 빠르게 설치가 가능하기 때문에 많은 철도에서 시범적으로 적용되고 있다. 하지만 실제 환경과 운영조건에서 흡음블록의 성능에 대한 검증이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 터널 내의 흡음블록의 성능을 확인하기 위해 흡음블록의 소음저감효과의 예측뿐만 아니라 호남선의 달성터널의 일부 구간에 흡음블록 설치 전 후의 KTX 실내 소음을 측정하고 그 결과를 비교, 분석하였다. ISO 3381를 준용한 측정장비, 측정방법을 사용하여 고속철도차량 실내소음을 측정하였으며, 터널 내부 운행시간동안에 등가소음도를 계산했다. 또한 흡음블록의 주파수별 흡음특성과 객실내부 장치소음이 영향을 주는 주파수 영역의 영향을 고려하기 위하여 가청주파수 영역 전체에 대한 등가소음도 뿐만 아니라 1/3-octave band를 기초로 주파수 영역대별 영향도도 함께 분석하였다. 또한, 열차의 운행속도와 측정시의 환경조건 등을 고려하여 흡음블록의 실내소음에 대한 영향을 평가하기 위하여 달성터널 전후에 위치한 터널내부 소음 측정값을 사용하여 보정하였다. 측정 결과의 분석을 통하여 흡음블록위에서 주행 할 때 최대 6.8 dB(A) 저감량을 나타내었다. 최종적으로 열차실내소음에 대한 1/3-octave band SPLs(Sound Pressure Levels) 예측값과 실측값을 비교하여 흡음블록에 의한 소음저감 메커니즘에 대한 이해를 증진시켰다.