• 제목/요약/키워드: 구동캐비티

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2차원 벽구동 캐비티유동 분기현상의 수치해석 (Numerical analysis for Bifurcation phenomenon in a Two dimensional wall-driven cavity flow)

  • 조지룡;홍상표
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2000년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.115-122
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    • 2000
  • 본 연구에서는 2 차원 벽구동 캐비티 유동에 의하여 나타나는 이력효과에 의한 분기(Bifurcation)현상을 전산유체기법을 사용하여 연구하였다. 캐비티는 북쪽과 동쪽벽이 움직일 수 있고, 다른 두 벽은 고정되어있는 구조이다. 실험은 Reynolds 수 100 에서 1000까지 증가시켜가면서 북쪽벽과 동쪽벽을 동시에 가속 시켜 정상상태에 이르게 한 경우와 북쪽벽이 먼저 가속되어 정상해에 이른 후 동쪽벽을 나중에 가속하여 재차 정상상태에 이르게 한 경우를 비교하였다. 그 결과 Reynolds수가 약 200이상부터 벽에 작용하는 항력, 유량함수의 값, 재부착점등이 분기현상을 나타냄을 확인하였다.

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상부채널을 갖는 캐비티의 혼합대류 열전달에 관한 실험적연구 (A Experimental Study on Chracteristics of a Mixed Convection Heat Transfer in a Cavity with upper Channel)

  • 배석태
    • 태양에너지
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    • 제18권2호
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    • pp.115-121
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    • 1998
  • 본 연구에서는 캐비티 상부에 작은 틈새를 두고 여기에 구동류를 흐르게 함으로써 캐비티 내부유동 특성을 주유동 방향에 대하여 고찰하였고 채택된 레이놀즈수에 따른 순간속도벡터와 시간평균 속도분포, 그리고 운동에너지를 구하였다. 또한 바닥면에서 공급되는 열유속의 변화에 따른 내부 유동장의 변화를 고려하여 캐비티 내부의 유동특성도 체계적으로 규명하였다. 캐비티 내부의 유동형태는 전체적으로 강제와류와 유사한 속도분포가 지배적이었다. 또한 바닥면이 가열될 경우에 열유속이 증가할수록 자연대류의 영향이 크게 나타났으며 발열량의 증가에 따른 부력의 영향이 크게 나타났다.

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일렉트로웨팅구동형 MEMS기반 액체렌즈 (Electrowetting-based liquid lens fabricated by MEMS technology)

  • 이준규;박경우;강현오;김재건;김학린;공성호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.1537_1538
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    • 2009
  • 기존의 초소형 렌즈모듈들은 초점 거리 가변을 위한 구동장치가 필요하여 소형화 한계, 큰 전력소모, 부품의 기계적 결함 등 해결해야 할 부가적인 문제점들이 존재하였다. 액체렌즈는 이러한 문제를 해결할 수 있는 유력한 기술로 주목받고 있으며, 특히 부가적인 구동 장치가 필요없고 비교적 간단한 원리로 렌즈 곡률을 조절할 수 있는 일렉트로웨팅 기반의 액체렌즈는 초점 거리 조절 및 줌 조절이 필요한 휴대폰, 캡슐 내시경 등에 적용이 가능하다. 그러나 기존의 일렉트로웨팅 기반의 액체렌즈는 렌즈 캐비티의 크기에서 큰 단점이 있으며, 렌즈모듈구성 시에도 소형화하는데 한계가 존재하였다. 본 연구에서는 렌즈 캐비티를 MEMS 기술을 이용하여 실리콘 기판 상에 제작함으로써 구동회로의 집적이 가능한 액체렌즈를 제작하였다.

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구동류를 갖는 계단 캐비티의 PIV계측 (PIV measurement of step cavity with driven flow)

  • 조대환;김진구;이영호
    • 한국해양공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.113-119
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    • 1998
  • An experimental study was carried out in a three-dimensional cubic cavity driven by 2-dimensional plane Poiseuille flow for three kinds of Reynolds number, $10^4$, 3 $\times$ $10^4$ and 5 $\times$ $10^4$ based on the cavity width and cavity inlet mean flow velcoity. Instant simultaneous velocity vectors at whole field were measured by 2-D PIV system. Laser based illumination and two-frame grey-level cross correlation algorithm are adopted. Severe unsteady flow fluctuation within the cavity are remarkable at above Re = 3 $\times$ $10^4$ Reynolds numbers and sheared mixing layer phenomena are also found at the region where inlet driving Poiseuille flow is collided with the clock-wise rotating main primary vortex at upper center area. Instant velocity profiles reveal that deformed forced vortex formation is observed throughout the separate two areas.

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구동류를 갖는 입방형 캐비티의 유동특성에 관한 연구 (A Study on the Flow Characteristics of Cubic Cavity with driven Flow)

  • 최민선
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제22권6호
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    • pp.935-941
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    • 1998
  • Experiments were carried out for a cubic cavity flow. Contrinuous shear stress is supplied by driven flow for high Reynolds number and three kinds of aspect ratios. Velocity vectors are obtained by PIV and they are used as velocity components for Poisson equation for pressure, Related boundary conditions and no-slip condition at solid wall and the linear velocity extrapolation on the upper side of cavity are well examined for the present study. For calculation of pressure resolution of grid is basically $40{\times}40$ and 2-dimensional uniform mesh using MSC staggered grid is adopted. The flow field within the cavity maintains a forced-vortex formation and almost of the shear stress from the driving inflow is transformed into rotating flow energy and the size of the distorted forced-vortex increases with increment of Reynolds number

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장애물을 갖는 밀폐공간의 비정상 유동특성에 관한연구 (A Study on Unsteady Flow Characteristics of Closed Cavity with Obstacle)

  • 조대환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제23권2호
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    • pp.176-183
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    • 1999
  • This paper is aimed to investigate behaviour of vortex in 2-D step cavity with high Reynolds numbers$(3.2{\times}10^{3},\;10^{4},\;3{\times}10^{4},\;5{\times}10^{4}\;and\;7{\times}10^{4})$. The SOLA algorithm which is MAC type was adopted to solution method computing the flow field on irregular grid. In case of $Re=7{\times}10^{4}$ flow behavior is steady bu periodic unsteady sinusoidal fluctuation of local velocity and kinetic energy is found for $Re=10^{4}$ Continuous movements of small eddies in the secondary flow regions are discov-ered for $3{\times}10^{4}$ Generation of eddies and their active migrating behavior are detected over $Re=5{\times}10^{4}$ resulting in complete unsteady and non-linear flow characteristics Furthermore a typhoon-like vortex(TLV) appears intermittently and rotates along the separation regions and boundary layers.

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PTV에 의한 채널캐비티 유동의 속도 및 압력계측 (Velocity and Pressure Measurement of Channel Cavity Flow by PTV)

  • 조대환;김진구;이영호
    • 태양에너지
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    • 제17권3호
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    • pp.59-66
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    • 1997
  • 본 연구에서는 PTV기법에 의해 속도를 계측하였으며 계측시스템은 레이저를 이용한 시이트라이트와 이미지보오드를 내장한 퍼스널컴퓨터 그리고 관련 소프트웨어로 구성하였다. 속도벡터는 PTV 시스템에 의해 구하였으며 그 결과를 압력에 관한 프와송방정식에 적용하여 전유동장의 압력을 구하였다. 이때의 경계조건으로서는 벽면에서는 부착조건을 부여하였고 구동류가 흐르는 캐비티의 상부에서는 내부의 속도 값을 외삽하였다. 압력계산에 있어서 격자의 해상도는 $40{\times}40$이며 등간격의 엇갈림격자를 사용하였다. 계측결과는 유동장의 속도 및 압력분포를 잘 나타내었다.

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정방형 벨트구동 캐비티의 흐름특성에 관한 연구 (A Study on Flow Characteristics of Lid-Driven Square Cavity)

  • 김진구;조대환;김춘식;이영호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제21권4호
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    • pp.430-436
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    • 1997
  • Time-dependent Flow characteristics of a two-dimensional lid-driven square cavity flow of six high Reynolds numbers, $10^4 2{\times}lO^4., 3{\times}l0^4, 5{\times}lO^4, 7.5{\times}lO^4$ and $10^5$ were investigated. A convection conservative difference scheme based upon SOLA to maintain the nearly 2nd-order spatial accuracy was adopted on irregular grid formation. Irregular grid number is $80{\times}80$ and its minimum size is about 1/400 of the cavity height(H) and its maximum is about 1/53 H. The result shows that at Re= $10^4$, periodic migration of small eddies appearing in corner separation region and its temporal sinusoidal fluctuation are represented. And another critical Reynolds number which shows the commencement of flow randomness emerging from the periodic fluctuation is assumed to be around Re= $1.5{\times}10$. At five higher Reynolds numbers ($2{\times}lO^4., 3{\times}l0^4, 5{\times}lO^4, 7.5{\times}lO^4$ and $10^5$), an organizing structure of four consecutive vortices similar to a Moffat vortex at two lower corners is revealed from time-mean flow patterns.

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공압구동용 솔레노이드밸브의 동특성 해석 (Analysis of Dynamic Characteristics of Pneumatic Driving Solenoid Valve)

  • 장제선;김병훈;한상엽
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.731-736
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    • 2011
  • 우주발사체 추진기관 공급계에서 공압구동용 솔레노이드밸브는 제어시시템의 명령이 주어지면 구동가스 배관의 통로를 개폐해서 공압제어장치를 작동시킨다. 공압구동용 솔레노이드밸브의 제작에 앞서 설계검증 및 기본적인 작동특성을 분석하기 위해 AMESim 상용코드를 이용하여 해석모델을 수립하였다. 입구압력에 따른 작동시간을 시험결과와 비교하여 모델을 검증하였고 내부유동 해석결과 (FLUENT)를 이용하여 3차원 형상을 고려하여 모델의 정확도를 높였다. 밸브모델을 이용하여 다양한 설계변수에 따른 밸브의 개폐압력, 작동시간을 계산하여 설계인자 검증 및 작동성능을 분석하였다. 설계변수인 컨트롤밸브의 시트 형상, 주 밸브와 배출밸브의 시트 형상, 실링 직경비, 컨트롤 캐비티부피에 대해 밸브의 동특성 해석을 수행하였다. 해석을 통해 밸브 개폐작동시간, 작동성능, 개방압력을 예상하였다. 본 연구 결과는 한국형발사체 공급계 공압구동용 솔레노이드밸브의 설계/해석능력을 확보하고 밸브의 개발과정에서 효율성을 높일 수 있으며 파생형 밸브의 설계 및 선행연구에 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

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상계해석을 이용한 축대칭 후방압출 공정의 Corner Cavity 해석 (Analysis of the Corner Cavity of Axisymmetric Backward Extrusion by the Upper Bound Approach)

  • 박재훈;변홍석;김영호
    • 한국정밀공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.144-150
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    • 2000
  • In this paper, the formation of a corner cavity in the final stage of axisymmetric backward extrusion process is studied by means of upper bound analysis using kinematically admissible velocity. The quantitative relationships between corner cavity formation and process parameters are studied. And analytical results are compared with those of experiment to which plasticine is used. It is found that the analytical results agree well with experimental one. In addition, to restrict the formation of a corner cavity, driven container is applied to backward extrusion and the results are compared with those of FEM. The critical thickness of the bottom of the billet decreases with increase in reduction of area, and increases with decrease in friction. To prevent the formation of corner cavity, the concept of moving container was applied. Throughout this process, the occurrence of a corner cavity is delayed and forming limit area is enlarged.

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