• Title/Summary/Keyword: 관성유동

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유동관성에 따른 Micro-Gap 판형 열교환기 내부 유동분배 수치해석 (Numerical Study of the Inertia Effect on Flow Distribution in Micro-gap Plate Heat Exchanger)

  • 박장민;윤석호;이공훈;송찬호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권11호
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    • pp.881-887
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    • 2014
  • 본 연구에서는 micro-gap 판형 열교환기 내부의 열유동 특성에 대한 수치해석을 수행하였다. 특히 유량 조건에 따라 열교환기의 주 채널로부터 각 micro-gap 으로의 유동분배에 대한 유동관성의 영향에 대하여 조사하였다. 열교환기 주 채널의 유동을 레이놀즈 수 100 부터 10000 까지 변화시키며 그에 따른 각 micro-gap 으로의 유동분배와 온도분포의 불균일 정도를 평가하였다. 수치해석 결과 유동분배는 유동관성에 의해 크게 영향을 받는 것으로 나타났으며, 관성 효과를 감소시킬 수 있는 헤더 설계를 통해 유동분배 불균일 정도를 줄일 수 있었다. 또한 micro-gap 을 통과한 유체의 온도분포의 불균일 정도는 주유량이 증가함에 따라 증가 후 감소 추세를 나타냈다.

저압 가상임팩터의 성능평가 (Performance Evaluation of a Low Pressure Vitual Impactor)

  • 임경수;김현수;이규원
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.320-321
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    • 2002
  • 가상임펙터(virtual impactor)는 충돌판을 가지고 있는 관성임팩터(inertial impactor)와는 다르게 분리입경보다 큰 입자를 분리할 수 있는 부 유동과 분리입경보다 작은 입자를 분리할 수 있는 주 유동으로 나누어져서 입자의 튀김(bouncing)이나 재비산(reentrainment) 없이 입자를 분리 또는 농축할 수 있다. 하지만 관성임팩터처럼 여러 단을 연결하여 작은 입자를 분리할 수 없기 때문에 주로 큰 입자의 분리 및 농축에 쓰여왔다. (중략)

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암반단열에서 비선형유동이 발생하는 임계 레이놀즈수 (Critical Reynolds Number for the Occurrence of Nonlinear Flow in a Rough-walled Rock Fracture)

  • 김다혜;여인욱
    • 자원환경지질
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    • 제52권4호
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    • pp.291-297
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    • 2019
  • 단열을 통한 유체의 유동은 선형유동이 우세하다는 가정아래 Navier-Stokes 방정식에서 유도된 Stokes 방정식, Reynolds 식(또는 local cubic law), cubic law 와 같은 방정식을 이용하여 해석되고 있다. 하지만 이러한 방정식은 선형 흐름에 국한되며, 비선형 유동영역에 적용하게 되면 오류가 발생한다. 본 연구에서는 레이저 계측기를 이용하여 정밀하게 측정한 3차원 단열 자료와 Navier-Stokes 방정식과 Stokes 방정식을 지배방정식으로 한 수치모델링을 수행함으로써 비선형 유동이 일어나는 현상과 임계 레이놀즈수를 제시하였다. 레이놀즈수가 10이상이 되면 유속의 제곱에 비례하는 관성력이 점성력을 충분히 압도할 정도로 커지면서 지하수 유동이 선형영역에서 비선형 유동영역으로 전환되는 것으로 분석되었다. 이는 평균 간극과 거친 정도가 다른 두 단열에서 모두 동일하게 나타났다. 비선형 유동의 발생기작은 소용돌이 구조의 발생과 성장에 의한 것으로 알려져 있지만, 본 연구결과 단순히 소용돌이 구조가 비선형 유동을 일으키는 아니라 유속이 증가하면서 관성력의 영향이 훨씬 큰 영향을 끼치게 되어 비선형 유동이 발생하는 것으로 나타났다.

단순전단유동에서 미분 구성방정식의 일차원적 불안정거동예 (Examples of One-Dimensional Dissipative Instabilities in Simple Shear Flow as Predicted by Differential Constitutive Equations)

  • 권영돈
    • 유변학
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    • 제7권3호
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    • pp.192-202
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    • 1995
  • 이연구에서는 유변학 구성방정식이 나타내는 일차원 불안정성의 몇가지 예를 보였 다. 안정성 해석을 위하여 맥스웰형 미분구성방정식 Giesekus, Leonov, Larson 모델을 선택 하였다. 나타난 불안정성은 단순전단유동에서의 정상유동곡석이 무제한적 단수증가성을 위 배할 때 발생한다. 단순전단유동에 부과된 섭동하에서 Giesekus와 Larson 모델이 일정영역 의 무델계수와 전단율속도값에서 불안정 거동은 관성력을 고려하지 않은 경우에도 발생함이 증명되었다. 끝으로 이러한 불안정 거동을 개선하는 몇가지 방법을 Leonv와 Giesekus 모델 에 대하여 제시하였다.

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터보프롭 항공기용 흡입구 덕트 및 가변형 관성분리기 조립체 설계 및 시험 (Design and Test of an Assembly of Air Intake and Variable Geometry Inertial Separator for a Turboprop Aircraft)

  • 김원철;오성환;이상효;박종하
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권9호
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    • pp.714-719
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    • 2013
  • 본 연구 대상 터보 프롭 항공기는 주어진 항공기 임무 수행을 위해 결빙 조건하에서도 운용이 가능하여야 한다. 동 연구에 적용된 터보 항공기의 공기 흡입구 계통은 정상 비행조건하에서 엔진 입구에 최대 전압력을 공급할 수 있도록 설계 및 검증이 되어야 할 뿐만 아니라 결빙조건하에서 생길 수 있는 얼음과 같은 입자가 엔진 흡입구 망으로 들어가서 엔진 화염꺼짐이나 엔진에 심각한 손상을 주지 않도록 하기 위한 관성분리기를 포함하도록 개발이 되어야 한다. 따라서 결빙 조건하에서 형상이 변하는 가변형상의 공기흡입구 조립체를 설계하고 설계 결과 확인을 위해 조립체에 대한 전산 유동 및 구조해석을 수행하였다. 이후 35% 축소형 모델을 제작하여 풍동시험을 수행하였다. 동 논문에서는 흡입구 조립체 개발과정에서 요구되는 공기역학적 설계, 잔산 유동/구조 해석 및 풍동 시험평가 결과를 기술하였다.

패드의 선단압력을 고려한 부채꼴 모양의 피봇식 추력베어링의 성능해석 (An analysis of the performance of sector shaped, pivoted pad thrust bearings in consideraation of the inlet pressure)

  • 김종수;김경웅
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.1063-1070
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    • 1988
  • 본 연구에서는 부채꼴형 유한폭 패드베어링에서의 선단압력을 구하기 위하여 3차원 유동모델을 제시하였으며, 이 유동모델을 기초로 하여 구해진 선단압력을 패드 선단에서의 압력경계조건으로 사용하여 유막내의 압력을 구하고 베어링의 하중지지능 력, 마찰토오크 및 윤활유량등을 계산함으로써 베어링의 성능을 해석하였다. 그 결 과 선단 압력이 크게 발생하는 운전조건일수록 선단압력을 무시한 종래의 베어링 성능 해석결과와는 상당한 차이가 있었으며, 특히 관성계수가 큰 운전조건에서 사용되는 피 봇식 추력베어링에서는 선단압력의 영향으로 인하여 하중지지능력을 최대로하는 피봇 점의 위치가 패드 선단부쪽으로 크게 이동되었다.

멀티 노즐 가상 임팩터에 관한 연구 (Study on Multi-Nozzle Virtual Impactor)

  • 김대성;김민철;이규원
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.227-228
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    • 2000
  • 가상 임팩터(virtual impactor)는 가속노즐(acceleration nozzle)아래에 충돌판(impaction plate) 대신 가상의 공간을 가진 수집관(receiving tube)이 설치되어 유선의 방향이 $90^{\circ}$로 바뀔 때, 큰 입자는 유선에서 벗어나 수집노즐에 포집된다(Hounam and Sherwood, 1965). 가상 임팩터에는 관성 임팩터(inertial impactor)와는 다르게, 절단입경(cut-size)보다 큰 입자를 분리할 수 있는 부 유동(minor flow)과 절단입경보다 작은 입자를 분리할 수 있는 주 유동(major flow)으로 나눈다. (중략)

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관성관 맥동관 극저온 냉동기의 유동 특성 모델링 (MODELING ON FLOW CHARACTERISTICS OF INERTANCE PULSE TUBE CRYOCOOLER)

  • 한성현;이경환;최종욱;김재수
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.14-19
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    • 2014
  • The flow characteristics of inertance pulse tube cryocooler(IPTC) was investigated with a computational thermal fluid dynamics for the reciprocating flow in IPTC including the piston movement of linear compressor. Two dimensional axisymmetric modeling was applied for the flow in an IPTC with a clearance between the piston and cylinder wall of linear compressor. The pressure, velocity, and temperature distribution were examined for the steady state. These were compared with previous results to confirm the validity in the modeling and computational results. The leakage between piston and cylinder wall affect the cooling capacity seriously. The dependence on mesh numbers were also examined to obtain a proper mesh numbers to improve the accuracy of calculation, which showed significant effect on the results. The user-defined function was used for the process of compression and expansion of piston.

회전유동에서의 관성진동 원인규명 (Onset of Inertial Oscillation in a Rotating Flow)

  • 박준상
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.2536-2539
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    • 2008
  • A study has been made on how to occur inertial oscillations in a rotating flow. The flow is considered to be induced by differentially-rotating top and bottom disks with infinite radius. The top and bottom disks are assumed to be set in motion over a finite initial start-up time duration from initial solid body rotation ($\Omega$) to each finial state, i.e., the top disk is rotating at the angular velocity (${\Omega}+{\Delta}{\Omega}$) and the bottom disk (${\Omega}-{\Delta}{\Omega}$). The system Reynolds number, which is a reciprocal of conventional Ekman number in rotating flows, is very high so that a boundary layer flow near disks is pronounced. From a strict theoretical analysis, it is clearly found the fact that inertial oscillation in a rotating flow is caused by excessive input of torque during start-up phase. Above finding comes from the following physics of theoretical result: in the case of abrupt start-up within very shorter time-duration than spin-up time scale, the inertial oscillation is magnified but it could be completely depressed in the case of mildly accelerated start-up, i.e., start-up process being established over diffusion time scale.

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