• 제목/요약/키워드: 관 형상 효과

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하수관의 출구부 수심과 마찰계수 (Outlet Depth and Friction Factor of Sewerage Pipe Flow)

  • 유동훈;신재만
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.351-356
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    • 2005
  • 출구부 수심을 결정하는 것은 개수로 흐름을 해석하는 데 매우 중요하면서도 쉽지 않은 일이다. 출구부 수심을 결정하기 위해서는 무엇보다도 정확한 관측이 선행되어야 한다. 그러나 종종 그 형상이 복잡하고 부정확한 관측결과를 가져오는 경우도 있다. 이 때문에 본연구진은 보다 더 효과적으로 마찰계수와 출구부 수심을 결정하는 방법을 제안하고자 한다. 출구부 수심은 그 흐름 특성에 따라 상류일 경우에는 임계수심, 사류일 경우에는 등류수심과 거의 일치하며 이를 통해 출구부 수심을 양해적으로 산정하는 방법을 제안한다. 이 양해식은 관측된 '정류수심'자료를 통해 개발 및 검증되었으며, 여기서 정류수심은 하수관의 출구부에서부터 대략 관경의 0.7배 정도 떨어진 지점을 중심으로 형성되는 수심을 가리킨다.

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토리구형 돔 형상을 갖는 연소관의 치수 최적화 설계 연구 (A Study on Size Optimization for Rocket Motor with a Torispherical Dome)

  • 최영귀;신광복;김원훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권5호
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    • pp.567-573
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    • 2010
  • 본 연구에서는 토리구형 돔 형상을 갖는 연소관의 치수 최적화를 통한 경량화와 구조 안전성을 평가하였다. 치수최적화 설계는 빠른 설계 검증을 위하여 볼트의 단면적 비가 고려된 2차원 축대칭 유한요소 모델을 이용하여 수행하였다. 이때, 해석 프로그램은 ANSYS APDL(Ansys Parameter Design Language)을 이용하였고, 해석법은 sub-problem법과 first-order법을 선택하여 수행하였다. 설계 변수로는 연소관의 돔과 실린더 부위의 두께를 선정하였다. 수정된 2차원 축대칭 유한요소 모델은 3차원 유한요소 모델과의 결과 비교를 통하여 신뢰성을 확인하였고, 초기설계 단계에서 수정된 2차원 축대칭 유한요소 모델을 이용하여 연소관의 구조 안전성 평가와 빠르고 정확한 경량화 설계를 수행할 수 있었다. 연소관의 안전계수에 따른 최적화 해석 결과 최대 17.6%의 무게 절감 효과를 확인하였다.

지역난방 열배관 강화를 위한 실증시험 연구 (Experimental Study for the Reinforcement of District Heating Pipe)

  • 김재민;김주용;조종두
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권3호
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    • pp.245-252
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    • 2016
  • 본 논문은 벤드(bend)부의 노후 문제를 경감시키기 위한 대안으로 폼패드를 없앤 이중보온관의 형상 설계를 제안하였다. 전 관경에 대해 유한요소해석을 수행하였으며, 이를 토대로 전단제어링 형상을 결정하였다. 제안된 전단제어링 사양 강화이형관에 대한 현장 시공 시험은 진행하였으며, 온도와 응력 데이터를 취득 및 분석하였다. 강화이형관의 제작과 현장 시범시공을 통하여 강화이형관이 폼패드를 시공하지 않으면서도 강관의 열응력이 허용치 기준내에 있음을 확인하였다. 특히 보온재의 전단강도가 강화되어 폼패드를 적용한 기존 벤드보다 낮은 최대 전단응력이 발생함을 확인함으로써, 강화이형관 적용에 따른 구조 안전성 향상 효과를 확인하였다.

사각돌출형 표면거칠기가 있는 이중동심원관 내의 난류유동과 열전달 (Turbulent Fluid Flow and Heat Transfer in Concentric Annuli with Square-Ribbed Surface Roughness)

  • 안수환;이윤표;김경천
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권5호
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    • pp.1294-1303
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    • 1993
  • 본 논문은 Lee의 평행평판 채널내의 난류유동 모델을 사용하여 비대칭적 경계 를 갖는 이중관내 거칠기 표면위에서의 흐름을 취급하였다. 해석에서 표면거칠기는 속도 형상에 단지 국부적으로 영향을 미친다고 가정하여 한쪽 면에서만 사각형 거칠기 요소를 가진 평행관 사이의 유동에 관해 이미 얻은 실험 관계식을 이용하였다. 거칠 기의 합성효과는 압력손실 증가에 대한 열전달 증가에 대해 거친관과 매끈한 관의 경우를 비교한 값에 의하여 알수 있었다.그러므로, 전체적 효율측면에서 유리하게 열전달률을 증가시킬수 있는 이중관내의 바람직한 인공의 거칠기형태(P/.epsilon., S/.epsilon.,.alpha., etc.)를 얻을 수 있었다.

사각형 거칠기가 있는 동심이중관 내의 완전히 발달된 난류유동과 열전달 (Fullly Developed Turbulent Flow and Heat Transfer in Concentric Annuli with Square - Ribbed Roughness)

  • 안수환;오세경
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제18권1호
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    • pp.41-50
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    • 1994
  • 동심 이중관내에서 외관내벽의 사각돌출형 조도요소에 의한 비대칭 난류유동과 열전달 특성을, 열전달과 마찰계수에 미치는 조도의 합성효과를 조사하기 위해, 연구하였다. 이론해석에서는 수정 플란틀 혼합길이(mixing length)이론의 난류모델을 속도분포와 마찰계수를 구하는데 사용하였다. 최대 속도지점에서 안쪽과 바깥쪽의 두 속도 형상들은 힘의 평형에 의해 일치시켰다. 그리고나서, 온도분포와 열전달 계수를 계산하였다. 속도형상과 마찰계수들의 해석결과는 반경비 (${\alpha}$)= 0.13, 0.26, 0.4, 그리고 0.56 경우의 실험과 매우 잘 일치하였다. 마찰계수와 Nusselt number에 미치는 반경비, 조도비, 그리고 조도에 대한 피치비 등과 같은 여러 변수들의 효과들을 조사하였다. 본 연구는 일정 조도 요소들이 전체적 효율 측면에서 볼 때 열전달을 우리하게 향상시킨다는 것을 증명하였다.

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환형관에서 나선파형관의 형상이 열전달에 미치는 효과 (Effects of Heat Transfer on Geometries of Spirally Corrugated Tubes in Annuli)

  • 안수환;오세경
    • 동력기계공학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.18-23
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    • 2001
  • This paper is to present the results of a comprehensive study on heat transfer in annuli with spirally corrugated inner tubes in the turbulent regime. Tube surface-temperature measurements were used to explain the enhancement phenomena in the annuli with several different corrugated tubes. Nusselt numbers were between 1.1 and 2 times the smooth annulus values. These enhancement values can be used to determine the appropriate range of applicability for spirally corrugated annuli.

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중의사 대상 형상진단의기 연구개발 수요조사 보고(中醫师 对象 形象诊断仪器 硏究开发 需要调查 报告) - 형상(形相) 망진(望診)에 대한 중의사(中醫師)의 시각에 관한 조사

  • 김경철;김중한;신순식;김훈;이해웅;두승희;박주연;조영일
    • 대한한의학원전학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.23-34
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    • 2009
  • 형상(形相) 망진(望診)에 대한 국제공동연구와 해외진출을 위한 준비과정으로 중의사(中醫師)를 대상으로 수요조사를 실행하였다. 참여자의 학문적인 경향성은 전통 한의학적인 보수 경향성보다는 현대의학을 실용적으로 활용하는 태도를 보였으며, 임상에서 활용도가 높은 병증체계는 장부병증과 팔강병증의 순이었다. 한방 진단법에서 중요하게 활용하는 방법은 문진(問診)이며, 망진(望診), 문진(聞診), 맥진(脈診), 복진(腹診) 등의 방법도 고른 분포도를 보였으며, 그 이유는 진단 효율성, 환자와의 상담, 치료효과 입증, 환자 정보 공유, 진단 결과의 재현성과 진단의 표준화 객관성 등으로 고르게 나타났다. 한약과 침구의 활용에 대한 진단기법의 일관성은 비교적 동일하거나 보통으로 나타났으며, 그 이유로는 한약과 침구의 변증행위가 동일한 체계를 활용하거나, 소속 학파의 이론을 한약과 침구에 활용하는 것으로 보인다. 망진 형상진단의 중요도와 활용도는 고르게 나타났으며, 망진에서 중요하게 활용하는 부위와 내용으로는 두면의 생김새, 신체 전반적 생김새, 신체 특징부위로 나타났다. 형상진단의 기전과 표준화 연구에 가장 적합한 연구방법론으로는 형상진단에 입각한 고전 문헌연구, 전문가의 형상분석에 대한 통계처리, 병증과 형상에 대한 임상데이터 구축 등이었다. 형상진단기에 대해 요구하는 기능은 형상유형감별, 오장육부 상태 진단, 표리한열 진단, 경락기운 진단 등으로 나타났으며, 형상진단기의 임상적인 활용도를 높일 수 있는 임상분야는 심혈관 질환, 뇌혈관 질환, 소화기 질환, 대사증후군 질환, 부인과 질환, 노인성 질환 등으로 고른 분포를 보였다.

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굽은 관에서의 연소폭발천이 현상 모델링 (Numerical simulation of deflagration to detonation transition in bent tube)

  • 곽민철;김기홍;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.263-267
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    • 2011
  • 본 연구는 에틸렌-공기 혼합물로 채워져 있는 굽은 관에서의 충격파와 화염의 상호 작용, 화염 가속, 연소폭발천이 현상을 수치적으로 살펴보았다. 여기서 사용되는 모델은 지배방정식으로 Navier-Stokes 방정식과 경계조건 처리 방법으로 ghost fluid 기법을 사용하였다. 굽은 관에서 여러 충격파 강도를 이용한 모델링을 통하여 화염과 강한 충격파의 충돌에 의한 열점 생성과 화염 전파의 가속 현상을 확인하였으며 추가적으로 평균 화학적 열 발생률이 대략 20 MJ/($g{\cdot}s$)이 되는 지점에서 최초 폭굉이 발생한다는 것을 확인하였다. 즉, 우리는 복잡한 형상에 의한 효과를 포함하는 수치적 계산 결과를 기반으로 관에서의 강한 충격파, 충격파와 화염의 상호 작용, 열점, 연소폭발천이 현상 등의 발생을 확인하였다.

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산화제 배관 김발 주름관 응력 해석 (Stress Analyses of the Gimbal Bellows for a Lox Pipe)

  • 유재한;문일윤;이수용
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.477-480
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    • 2011
  • 상온 및 극저온에서 높은 압력과 회전 변위 하중을 받는 'U' 형상을 가진 다겹의 보강된 김발 주름관에 대하여 응력 해석이 수행되었다. 이 주름관은 액체로켓엔진에서 연소기와 터보펌프를 연결하는 산화제 배관에 사용된다. 기하학적 비선형성인 겹 간의 접촉 및 재질 비선형성인 등방성 소성이 고려된 유한요소 해석을 통하여 응력, 변형율 및 접촉 압력이 얻어졌으며 EJMA 표준 해석 결과와 비교하였다. 또한 응력에 대한 보강링 및 온도의 효과도 살펴보았다.

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다구찌 방법을 이용한 지역난방시스템의 벤드형상 설계 (Shape Design of Bends in District Heating Pipe System by Taguchi Method)

  • 최문덕;김주용;고현일;조종두
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권3호
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    • pp.307-313
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    • 2010
  • 본 논문에서는 지역난방에 사용되는 이형관인 벤드(bend)의 형상설계에 대한 연구를 수행하였다. 지역난방관은 강관(내부)과 폴리우레탄 보온재(중앙부) 그리고 고밀도폴리에틸렌 외관(외부)의 3개의 중공관으로 구성되며 일반적으로 $10{\sim}120^{\circ}C$ 온도범위의 물이 $16kgf/cm^2$의 내압을 가지면서 수송된다. 이에 따라 작동 중 발생하는 반복적인 열적-기계적 하중을 지탱할 수 있어야 한다. 보통 지역난방관의 벤드부에는 폼패드라고 부르는 신축흡수재가 덧씌워지는데 이 폼패드의 노후에 따른 문제가 종종 발생한다. 본 논문에서는 벤드부에서의 폼패드 노후 문제를 경감시키기 위한 대안으로 폼패드를 없앤 이중보온관의 형상 설계를 제안하였다. 제안된 설계는 벤드부 강관에 전단고리(shear ring)를 적용하는 방법으로 이때 전단고리의 최적치수는 다구찌 방법과 유한요소법을 적용하여 접근하였다. 그 결과로 전단고리의 두께와 높이, 개수 순으로 최적화 효과가 있음을 확언하였다.