• 제목/요약/키워드: 단면 항력

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글라이딩 하는 잠자리 날개 주름의 영향에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Study on the Effects of Corrugation of the Gliding Dragonfly Wing)

  • 김원갑;변도영;박훈철
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권9호
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    • pp.835-840
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    • 2008
  • 단면상에 주름이 있는 잠자리 날개의 공기역학적 성능을 검토하기 위해 정지상태에 있는 2차원 비정상 수치해석을 수행하였다. 해석 조건으로서 레이놀즈수는 150과 1400, 10,000이며 받음각은 0도에서 40도까지 변화시켰다. 해석 결과 임계각 이상의 받음각에서는 주름에 의한 양력의 증가량은 거의 일정하게 유지되며 또한 날개 윗면의 주름은 양력의 증가에 거의 영향이 없음을 알 수 있었다.

드로오 비드의 마찰구속에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Frictional Constraint of Draw Bead)

  • 김영석;장래웅;최원집
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.658-666
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    • 1992
  • 본 연구에서는 고속, 연속장업으로 이루어지고 있는 스템핑 공정에서 금형과 강판간의 접촉-슬립에 따른 마찰 및 윤활특성의 성능을 평가할 수 있도록 한 원형단면 형상의 드로오비드 마찰실험장치를 활용하여 가압력, 윤활유 특성, 드로잉 속도와 강 판의 표면특성 등에 따른 자동차용 냉연강판과 도금강판의 마찰계수와 드로오비드 저 항력에 대한 테이터 베이스를 구축하고자 한다.

두 개의 분할판을 이용한 원형 단면 실린더의 유동제어 (Flow Control Around a Circular Cylinder Using Two Splitter Plates)

  • 황종연;양경수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권2호
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    • pp.127-134
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    • 2004
  • Control of drag force on a circular cylinder using multiple detached splitter plates is numerically studied for laminar flow Two splitter plates with the same length as the cylinder diameter (d) are placed horizontally in the upstream of the cylinder and in the near-wake region, respectively. Their positions are described by the gap ratios (G$_1$/d, G$_2$/d), where G$_1$ represents the gap between the cylinder stagnation point and the rear edge of the upstream splitter plate, and G$_2$ represents the gap between the cylinder base point and the leading edge of the rear splitter plate. The drag varies with the two gap ratios; it has the minimum value at a certain set of gap ratios for each Reynolds number The upstream splitter plate decreases the stagnation pressure, while the rear splitter plate increases the base pressure by suppressing vortex shedding. This combined effect causes a significant drag reduction on the cylinder Particularly, the drag sharply increases past an optimum G$_2$/d; this seems to be related to a sudden change in bubble size in the wake region.

암석파괴효율(岩石發破效率)에 관한 연구(硏究) (Study on the Effect of Rock Blasting)

  • 김웅수;이근배
    • 자원환경지질
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    • 제13권1호
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    • pp.29-50
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    • 1980
  • 1. 현장발파(現場發破)에 있어서 오늘날 충분(充分)히 실용(實用)할 수 있는 발파이론(發破理論)이 확립(確立)되어 있지 않다고 본다. 그 이유(理由)는 종래(從來) 사용해오던 Hauoser의 공식(公式)이 실용발파(實用發破)에 전(全)혀 도움을 주지 못하기 때문이다. 즉(卽), i) 장약량수정(裝藥量修正)에 관(關)한 누두함수(漏斗函數) f(n) 발파규모수정항(發破規模修正項) f(W)와의 혼용(混用) ii) 암석항력계수(岩石抗力係數) g와 단위체적당폭약소비량(單位體積當爆藥消費量) $(kg/m^3)$과의 오용(誤用) iii) 폭파계수(爆破係數) C가 egd인가, f(W) egd인가의 부명확성(不明確性) 등이다. 본연구에서의 이와 같은 제문제점(諸問題點)을 명확(明確)히 하고 2. 제발발파이론(齊發發破理論)을 확대적용(擴大適用)하여 bench 발파(發破), smooth blasting 및 소할발파(小割發破)에 있어서는 장약량공식(裝藥量公式)을 유도(誘導)할 수 있음을 증명(證明)하고 3. 갱도굴착단면계수(坑道掘鑿斷面係數) 및 발파규모(發破規模)에 의하여 수정(修正)한 단위체적당장약량(單位體積當裝藥量)$(kg/m^3)$을 구(求)하고 총장약량(總裝藥量)을 산출(算出)하여 발파설계(發破設計)를 할 수 있는 방법(方法)의 예(例)를 들어 보였다.

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3차원 표면효과익의 정상 및 비정상 성능해석 (Analysis of Steady and Unsteady Performance for 3-D Surface Effect Wing)

  • 박일룡;전호환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제35권3호
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    • pp.14-25
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    • 1998
  • 본 논문은 자유수면 위를 가까이 비행하는 표면효과익선(Wing-in Ground Effect Craft)의 날개에 작용하는 정상(steady) 및 비정상(unsteady) 동유체력을 포텐셜 기저 패널법을 사용하여 수치해석을 수행한 결과이다. 파가 없는 고정수면 위를 비행하는 정상문제의 경우에 대해서는 단면변화, 앙각(angle of attack), 가로-세로비(aspect ratio), 날개 끝단판(end-plate)의 부착 유무 및 비행고도에 따른 양력 및 항력을 계산하여 풍동실험 결과와 비교하였다. 비정상문제에서는 이미 정의된 파표면 위를 표면효과익이 날아가는 경계치 문제로 해석하였다. 파장, 파고, 비행고도의 변화에 따른 날개에 작용하는 비정상 동유체력을 계산하여 파가 있을 경우 표면효과의 영향을 살펴보았다.

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관목류가 부분 식재된 하천의 흐름 특성 (The flow characteristics of partially shrubs vegetated stream)

  • 박문형;김종태;김은진;이두한
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.765-765
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    • 2012
  • 수목이 존재하지 않는 하천과 비교하여 하천 내에 수목이 존재하는 경우, 수목에 의한 항력에 의하여 수위는 상승하지만 차이는 크지 않으며, 수목이 식재된 구간의 유속이 현저하게 저하되는 것으로 알려져 있다. 식재구간과 비식재구간의 현저한 유속차이는 활발한 에너지 교환에 기인한다. 이러한 특성은 하천에 여러 가지 시설물 설치 및 수목 식재 계획 수립 등에 있어 고려되어야 할 사항이다. 또한 수치해석을 통한 정확한 흐름예측을 위해서는 두 구간 사이의 합리적인 에너지 교환계수를 결정하여야 한다. 수목 식재구간과 비식재구간의 에너지교환 특성에 대한 연구는 대부분 모형식생(단순한 봉 형태 위주)을 이용한 소규모 개수로 실험장치를 이용하거나, 이론적으로 접근하고 있다. 이러한 연구는 흐름 상사 등을 고려할 때, 정성적인 분석에 그치고 있으며, 정량적인 분석을 위해서는 원형에 가까운 실험시설을 이용하는 것이 타당할 것으로 생각된다. 본 연구에서는 단면의 높이, 상단폭, 저면폭이 각각 2 m, 11 m, 3 m인 소하천에 가까운 실험수로에 관목류(왕버들)를 식재하여 실험을 수행하였다. 수로의 중앙부와 사면에 식재된 경우, 식재 패턴이 다른 경우(parallel space, staggered space) 등 다양한 조건에 대하여 흐름특성을 분석하였다. 각 경우에 대하여 배수곡선을 측정하여 흐름저항 특성을 분석하였으며, 50Hz의 자료 획득이 가능한 micro-ADV를 이용하여 횡단면의 난류량을 측정하였다. 측정된 난류량을 이용하여 전단속도의 변화, 난류에너지 변화 등을 분석하였다. 이 연구는 하천내 수목식재 계획 수립, 수치모형의 중요한 매개변수인 에너지교환계수의 합리적 결정에 기여할 수 있을 것으로 보인다.

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홍수터 식생을 고려한 불규칙한 단면에서의 수위-유량 곡선 및 단위유량 횡분포 예측 (Prediction of Stage Discharge Curve and Lateral Distribution of Unit Discharge in an Arbitrary Cross Section Channel with Floodplain Vegetation)

  • 김태범;장지연;신재국;최성욱
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권2호
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    • pp.157-167
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    • 2011
  • 본 연구에서는 복단면개수로및 불규칙한 하상을보이는 횡단면 상에서의 수위-유량곡선 및단위유량횡분포예측을 위한 유한요소모형을 개발하였다. 지배방정식은 정상류와 종방향 등류를 가정한 운동량방정식을 이용하며, 수면은 횡단면에 걸쳐 일정하다고 가정한다. 홍수터 식생의 영향을 반영하기 위해 식생항력이 지배방정식에 포함되었으며, 수치해를 구하기 위해 유한요소법을 적용하였다. 단면형상과 Manning의 조도계수, 식생정보, 종방향 하상경사를 입력자료로 수위-유량 곡선을 예측 가능하며, 주어진 수위에서의 흐름방향 단위유량의 횡방향 분포를 예측할 수 있다. 개발된 모형의 검증을 위해 실측자료 및 Darby and Thorne (1996)의 모형 결과, 그리고 비선형 k-$\epsilon$ 모형의 결과와도 비교하였다. 검증된 모형의 알고리즘을 2차원 모형의 상류단 경계조건 설정에 활용하여, 유입유량을 절점별 단위유량으로 분배시켰을 때와 그렇지 않았을 때의 결과를 비교하였다.

딤플을 적용한 평판에 대한 항력 감소 연구 (Study on the Drag Reduction of 2-D Dimpled-Plates)

  • 백부근;편영식;김준형;김경열;김기섭;정철민;김찬기
    • 대한조선학회논문집
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    • 제49권4호
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    • pp.333-339
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    • 2012
  • The main objective of the present study is to investigate the roles of the micro-dimpled surface on the drag reduction. To investigate the effectiveness of the micro-dimpled surface, the flat plates are prepared. The micro-size dimples are directly carved on the metal surface by ultrasonic nano-crystal surface modification (UNSM) method. Momentum of the main flow is increased by the dimple patterns within the turbulent boundary layer (TBL), however, there is no significant change in the turbulence intensity in the TBL. The influence of dimple patterns is examined through the flow field survey near the flat plate trailing edge in terms of the profile drag. The wake flow velocities in the flat plate are measured by PIV technique. The maximum drag reduction rate is 4.6% at the Reynolds number of $10^6{\sim}10^7$. The dimples tend to increase the drag reduction rate consistently even at high Reynolds number range.

교각의 차원 수치모의하는 방법에 2차원 관한 연구 (Study on the Methods for 2D Numerical Modeling of the Bridge Pier)

  • 김태범;최병웅;강형식;최성욱
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1737-1741
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    • 2008
  • 하천 개수나 치수를 위한 기초 연구의 일환으로 수치모형을 이용한 검증 및 예측 과정이 요구되어 왔고, 고전적인 수치모의 방법으로 결과 산출이 용이한 1차원 모형을 적용시켜 왔다. 1차원 모형의 경우 모의영역을 쉽게 넓힐 수 있고, 입력 자료가 간단하다는 장점이 있지만, 수직적이고 수평적인 흐름특성 변화 및 난류 구조를 보이는 3차원적인 자연하천 흐름을 종방향의 1차원적인 모의 결과를 이용하여 평가한다는 점에서 비현실적이다. 하천을 가로질러 교각이나 보와 같은 구조물이 위치하고 있거나, 좌우 비대칭적인 형상의 수로를 모의할 경우 흐름특성의 공간적인 분포는 단순한 단면 평균적인 개념으로는 설명되기 힘들다. 최근에야 비로소 수공학 관련 실무자들에 의해서 최소한 2차원 수치모형을 기본적인 평가법으로 도입해야 한다는 분위기가 감지되고 있으며, 일반적으로 한강과 같은 대하천을 모의할 경우, 대다수의 실무자들과 연구자들이 축척을 문제 삼아 수로 내부에 위치한 교각을 생략하여 2차원 모의를 수행하기도 한다. 따라서 본 연구에서는 수로 내부에 위치한 교각을 2차원 모의하는 방법에 대한 비교 평가를 수행하고자 한다. 동일한 격자를 이용하여 교각을 고려하지 않았을 경우와 교각 형상을 모의 영역에서 삭제하여 경계처리를 하였을 경우, 마지막으로 교각이 위치하고 있는 영역에 항력을 적용하였을 경우에 대해서 비교 평가한다. 이를 위하여 2차원 천수방정식을 흐름방정식으로 하는 유한요소모형을 구축하였으며, 모형의 검증을 위해 교각이 수로에 위치할 경우에 대한 실내 실험 자료와 비교한다. 또한 검증된 모형을 이용하여 교각이 포함된 한강의 일부 구간을 선정하여, 교각 모의 방법에 대한 비교 평가를 수행한다. 본 연구에서 구축된 자료 및 제시된 수치모형은 하천복원, 치수관리 측면에서 매우 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

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높은 솔리디티를 갖는 자이로밀의 공기역학적 특성 (Aerodynamic Characteristics of Giromill with High Solidity)

  • 이주희;유영소
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권12호
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    • pp.1273-1283
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    • 2011
  • 3 차원 비정상유동해석을 통하여 자이로밀의 공기역학적 특성을 고찰하였다. 일반적으로 소형자이로밀은 구조가 간단하고 솔리디티가 높아 제작이 쉽고 자구동(self-starting)이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 그러나 TSR (tip speed ratio)가 4~7 인 다리우스풍력발전기와 다르게 1~3 정도로 매우 낮다. 본 연구에 사용한 자이로밀은 일정한 단면을 가진 3 개의 직선날개로 구성되어 있으며 솔리디티는 0.75 이다. 솔리디티가 매우 낮은 다리우스풍력발전기와 다르게 자이로밀은 TSR 이 증가함에 따라 날개 상호간의 간섭과 하류에 위치하는 날개로 유입되는 유동속도의 급격한 감소로 인하여 양력이 감소하고 날개의 회전속도에 의하여 주변의 공기가 가속되면서 항력의 증가로 성능이 저하되었다. 이로 인하여 TSR 이 2.4에서 최고의 성능을 나타내며 이후로 급격히 감소하는 것을 알 수 있었다.