• 제목/요약/키워드: 다층유동

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직사각형 단면을 갖는 미세채널에서 완전 발달된 다층유동에 관한 해석 (Analysis of Fully Developed Multilayer Flow in Microchannel with a Rectangular Cross Section)

  • 김중경;정찬일;장준근;유정열
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권5호
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    • pp.644-654
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    • 2003
  • An analytical solution for a vertically stratified viscous flow in a microchannel with a rectangular cross-section is constructed, assuming fully developed laminar flow where the interfaces between the fluid layers are flat. Although the solution is for n-layer flow, restricted results to symmetrical three-layer flow are presented to investigate the effects of the viscosity and thickness ratios of the fluid layers and the aspect ratio of the microchannel on the flow field. Relations between the flow rate and thickness ratios of the fluid layers with varying viscosity distributions are found, considering the cross -sectional velocity profiles which vary noticeably with the three parameters and differ significantly from the velocity profiles of the flow between infinite parallel plates. Interfacial instability induced by the viscosity stratification in the microchannel is discussed referring to previous studies on the instability analysis for plane multilayer flow. Exact solution derived in the present study can be used for examining a diffusion process and three -dimensional stability analysis. More works are needed to formulate the equations including the effects of interfacial' tension between immiscible liquids and surface wettability which are important in microscale transport phenomena.

A Numerical Simulation of a Multi-phase Flow mixed with Air and Water around an Automobile Tire

  • 우종식;김항우
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.101-107
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    • 1998
  • A three-dimensional multi-phase flow is simulated around a smooth tire. This simulation is conducted by solving Navier-Stokes equation with a k-$\varepsilon$ turbulent model. The numerical calculations are carried out by modeling a multi-phase free surface flow mixed with air and water at the inlet. The numerical solutions show an intuitively resonable behavior of water around a moving tire. The calculated pressure around the tire surface along the moving direction is presented. The moving velocities of the tire are chosen to be 30, 40, 60, and 70 km/h. The numerically simulated pressures around the tire are compared with existing experimental data. The comparison shows a new possible tool of analyzing a hydroplaning phenomenon for an automobile tire by means of a computational fluid dynamics.

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다층 신경회로망 모델 Topology의 최적 구성 (The Optimal Construction of Multilayer Neural Network Model Topology)

  • 이인재;정성부;임중규;이현관;정지원;엄기환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1998년도 추계종합학술대회
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    • pp.155-158
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    • 1998
  • 다층 신경회로망의 모델의 크기는 적용분야에 따라서 임의로 선택되어지고, 최적의 네트워크 크기는 긴 시간에 걸친 시행착오를 통하여 결정된다. 본 논문에서는 은닉충의 뉴런 수를 학습 과정에서 유동적으로 결정하는 역전파 알고리즘을 제안한다. 기존의 Narendra의 모델의 동정에 대하여 제안한 알고리즘의 유용성을 비교 검토하였다.

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난류경계층에 의한 다층재질 원통형 실린더의 유체소음 해석 연구 (A Study of Flow Induced Noise for Multilevered Cylinder due to Turbulent Boundary Layer)

  • 신구균;홍진숙;이헌곤
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1994년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 18 Nov. 1994
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    • pp.271-276
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    • 1994
  • 본 연구에서는 외부 호스, 내부 충진유 및 탄성체 핵으로 구성된 다층 재질의 무한히 긴 원통형 실린더가 자유 흐름 중에 있을 때, 유체 유동에 의한 난류 경계층내 벽면 압력 변동(wall pressure fluctuation)이 내부 탄성체 핵의 표면에 미치는 영향을 분석하기 위하여 난류 경계층에 의한 다층 재질의 실린더 내부 압력 변동 해석 이론을 정립하였다. 본 해석 이론에서는 파동 방정식을 이용하여 외부 호스 벽면 압력에 대한 전달 함수를 도출하고, 난류 경계층내 벽면 압력 변동은 Corcos Model을 기초로 하여 Strawderman이 제안한 실험식을 사용하여 추정하였다. 또 이를 바탕으로 자유 흐름 속도 변화등에 따른 실린더 내부 압력변도의 변화를 분석하여 보았다.

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부유식 해수유동제어구조물의 유동제어 특성에 대한 연구 (A Study on the Thermal Fields Control using a Floating-type Current Control Structure)

  • 부성윤
    • 한국해양공학회지
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    • 제13권2호통권32호
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    • pp.147-158
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    • 1999
  • Warm or waste water discharged from offshore-based facilities often causes environmental polution as it is transported to coastal area due to tidal actions. In this research a floating-type current control structure is introduced in order to reduce the pollutant spreading in the coastal area. Effectivenss of the structure is investigated through the numerical experiment which is based on a 3-D finite difference multi-level scheme. The warm-water spreading in the bay is reduced when the draft of the structure increases and its optimum draft is found to be between 0.25h and 0.65h, where h is the water depth. The proposed structure is also tested in the Gohyun Bay and it ts proven to be applied to controllling pollutant spreading if its draft is properly chosen.

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이중 유벽 사이의 기름과 물의 계면의 거동 (Behavior of Oil-Water Interface between Tandem Fences)

  • 강관형;이정묵
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.70-77
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    • 1999
  • 와류에 의한 이중 유벽 사이에 가두어진 기름층과 물의 계면의 교란에 대하여 고찰하였다. 와류는 전부 유벽의 끝에서 발생되는 것으로 간주하였다. 유동장의 해석을 위하여 포텐셜 유동 가정하에 계면을 와 특이점 분포면(vortex sheet)으로 나타내었다. 계면의 형상은 계면에 유한개의 가상의 입자를 설정한 후 그 위치를 추적하여 추하였다. 입자의 속도는 와 분포면에 의해서 유발되는 속도를 Biot-Savart 적분을 통해 구하고 여기에 이동하는 점와류(point vortex)에서 유발되는 속도를 합하여 구하였다. 시간에 대한 와 분포면상의 와도의 변화는 계면에서의 와도 방정식을 해석하여 구하였다. 여러 조건하에서 계산된 결과를 바탕으로 상당한 파고의 계면파가 전부 유벽 하단에서 발생되는 와류에 의하여 생성될 수 있음을 입증하였다.

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ZnS:Mn 박막 형광체를 적용한 다층 EL 소자 특성 연구

  • 우서휘;유동환;안성일;이성의
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.206-206
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    • 2009
  • RF Magnetron Sputtering 방법을 통해 ZnS:Mn 박막 형광체를 증착한 다층 TFEL (Thin-Film Electroluminescent) Backlight 소자를 제작하였다. Alumina 기판 위에 Au 전극과 PMN 후막 유전체를 Screen printing 기법으로 층을 형성하였다. 그 위에 MgO 박막 유전체를 E-Beam 장비를 이용하여 증착 후, ZnS:Mn 박막 형광체를 50 W 의 저전력으로 약 8000 ${\AA}$ 두께로 증착하였다. 형광체는 Sputter 증착 시 Sulfur 부족 현상을 보상해주기 위해 ZnS:Mn (0.5%) Target 에 2 at % 의 Sulfur를 첨가하였으며, 상부 전극으로 사용할 ITO 는 DC Magnetron Sputter 를 이용하여 증착하였다. 어닐링 공정은 Air 분위기에서 급속 열처리 장치 (RTA, Rapid Thermal Annealing) 을 이용하여 600 $^{\circ}C$에서 20 분 진행하였다. 이러한 과정들을 통해 저전압 고휘도의 TFEL Backlight 소자를 제조할 수 있었다.

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난류경계층에 의한 다층재질 원통형 실린더의 유체소음 해석 연구 (A Study of Flow Induced Noise for Multilayered Cylinder due to Turbulent Boundary Layer)

  • 신구균;홍진숙;이헌곤
    • 소음진동
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    • 제6권5호
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    • pp.671-677
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    • 1996
  • This paper presents the analytical method for predicting turbulence- induced noise in the multilayered cylinder composed of an outer hose, an inner fluid and an internal core. It is assumed that an infinite axisymmetric cylinder is located horizontally in water with free stream velocity and the turbulent boundary layer (TBL) surrounding the outer hose is fully developed and homogeneous. The transfer function at the core surface due to the propagation of the pressure fluctuation within the TBL is formulated using the linearized Navier-Stockes equation for solid and fluid. In the estimation of the energy spectrum of wall pressure fluctuation, the empirical formula proposed by Strawderman based on the Corcos model is used. A general algorithm for the calculation of the pressure level at the surface of a core, that is, turbulence- induced noise, is presented. Through the detailed numerical simulation, it is found that the major noise mechanism is the propagation of the bulge wave along hose.

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다층 재배선반을 갖는 하이브리드 식물공장의 열유동 특성 (Thermal Flow Characteristics of a Hybrid Plant Factory with Multi-layer Cultivation Shelves)

  • 윤지환;유봉조;김영식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.7990-8000
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    • 2015
  • 식물공장은 환경적 조건을 조절하여 계절이나 장소에 관계없이 농산물을 일정하게 생산하는 식물재배 시스템이다. 식물공장에 있어서 내부의 열 유동은 식물공장의 중요한 변수이다. 본 논문에서는 다층 재배선반을 갖는 하이브리드 식물공장 내의 열유동 특성을 수치 시뮬레이션을 통해 연구하였다. 열 유동 특성의 수치해를 얻기 위해 유한체적법(Finite Volume Method)을 이용하였다. 수치해석 모델에 있어서는 저 레이놀드수(low Reynolds number) ${\kappa}-{\epsilon}$ 난류모델을 이용하였으며, 해석방법으로는 비압축성 점성유동 영역과 압력경계 조건을 사용하였다. 수치해석에 있어, 3종류의 유입 공기속도와 재배선반의 위치변화에 따른 식물공장 내의 열유동 특성을 상용 프로그램인 Solid Works Flow simulation을 사용하였다. 수치해석을 통한 결론은 다음과 같다. 첫째, 송풍기를 통한 식물공장 내의 유입 공기속도를 1.6 m/s로 하였을 때, Case 3의 재배선반 배치가 비교적 균일한 온도 분포를 나타내었고, LED광만을 사용한 Case 1의 배치는 시험베드(test bed) TB2와 TB3 영역의 낮은 온도분포로 인하여 서큘레이터 등을 통한 추가적인 온도 제어가 필요할 것으로 판단되었다. 둘째, 식물재배 LED 인공광(DYLED47)의 청색광과 적색광의 비율을 1:1로 100% 구동 시, 재배선반의 평균 온도가 약 $3^{\circ}C$ 증가하였다. 본 논문은 한국산학기술학회 논문지 심사용 투고요령입니다.