• Title/Summary/Keyword: 동력계수

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A Study on the Effects of Rotation Rate and Flow Rate on the Operating Characteristics in Centrifugal Pump (원심펌프에서 회전수 및 유량변화가 운전특성에 미치는 영향)

  • Lim, Kwang-Mook;Lee, Sung-Ill
    • Fire Science and Engineering
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    • v.33 no.3
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    • pp.56-62
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    • 2019
  • This study examined effects of the operating characteristics of a pump according to the rotational speed of a pump and the change in flow rate when a centrifugal pump operates under the following conditions: regulated flow rate, head, rotational speed, and specific speed of 0.7 m/min, 8 m, 1750 rpm, an 182 (m, ㎥/min, rpm), respectively. The pump in the experiment did not have a guide vane and was connected directly to the rim, so that the rotational speed of the volute pump in a spiral or volute casing increased by 100 rpm from 1350 to 1750 rpm. The result of the relationship between the H-Q, L-Q, and 𝜂-Q characteristics and the dimensionless performance characteristics, such as the head coefficient, power coefficient and efficiency were studied. The change in pump performance could be estimated depending on the increase in the number of revolutions. The maximum efficiency of the pump was 52% with 1450 rpm, 0.165 ㎥/min flux, and 4.73 m of lift. The efficiency reached 50% with a maximum of 1750 rpm, 0.183 ㎥/min of flux, and 6.72 m of lift. The efficiency curve on the performance characteristics of the lift versus flux curve became oval not a curve from a quadratic equation that passes through the starting point according to the similarity law of the pump. Finally, when the flux coefficient increased, the power coefficient increased and the lift coefficient decreased. When the flux coefficient was 0.08, the maximum efficiency was 52%. Therefore, the change in flux affects the driving characteristics.

Performance Evaluation of Propeller for High Altitude by using Experiment and Computational Analysis (시험과 전산해석을 이용한 고고도용 프로펠러 성능 분석)

  • Park, Donghun;Cho, Taehwan;Kim, Cheolwan;Kim, Yangwon;Lee, Yunggyo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.43 no.12
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    • pp.1035-1047
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    • 2015
  • Wind tunnel experiment and computational analysis have been carried out to evaluate the performance of propeller for scale electric-powered HALE UAV, named EAV-2H+. Performance curves are measured for three propellers and their adequacy for EAV-2H+ installation is examined through consideration of operating conditions. Decline in performance coefficients is observed in low rpm region. Also, the effect of transition tape on propeller performance is measured and analyzed. The computational performance analyses are carried out by using commercial CFD program. The thrust and power coefficient from computations show good agreement with experimental results. Performance coefficients are compared and the influence of measurement device which contributes to discrepancy of the results is examined. Transition SST model is confirmed to yield the tendency of performance decline in low rpm range, similar to experimental observation. The decrease in aerodynamic performance of blade element due to low Reynolds number is identified to cause the decline in propeller performance. Analyses for high altitude conditions confirms degradation in propeller performance.

The Effects of Woven Metal Screen Ribs on Heat Transfer and Pressure Drops in the 5:1 Aspect Ratio Rectangular Duct (5:1의 형상비를 갖는 사각덕트에서 직조 스크린 리입(rib)이 열전달과 마찰계수에 미치는 영향)

  • Oh, S.K.;Ary, B.K.P.;Ahn, S.W.;Lee, M.S.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.15 no.3
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    • pp.31-37
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    • 2011
  • 직조 금속 스크린 리브(rib) 이 바닥에 설치된 사각 덕트에서 열전달과 유체유동의 압력강하를 측정하기 위해 실험적 연구를 수행하였다. 시험부의 치수는 200 mm(W) ${\times}$ 40 mm(H) ${\times}$ 712 mm(L)이고 수력직경은 66.6 mm이다. 입구영역에는 1.72m 길이의 가열되지 않은 동일한 치수의 채널을 설치하였다. 메쉬가 다른 4가지의 직조금속 스크린 리브에 대해 측정하였다. 그리고 비교를 위해 일체형 리브에 대해서도 측정하였다. 국부 열전달 계수의 측정에는 스테인레스 강제 포일(foil) 히터와 T형 열전대률 이용하였다. 레이놀즈 수는 23,000에서 58,000의 범위이다. 덕트의 수력직경($D_h$)에 대한 직조 금속 리브의 높이(e)의 비($e/D_h$)는 0.075 이고 리브 간격(p)과 높이의 비(p/e)는 10이다. 실험 결과 메쉬가 없는 일체형 리입에서 가장 누셀트 수와 마찰계수가 컷다.

Aerodynamic Performance for Horizontal Axis Wind Turbine Model using Subsonic Wind Tunnel (풍동실험을 통한 수평축 풍력터빈 모델의 공력성능 연구)

  • Ryu, Ki-Wahn;Yoon, Seong-Jun;Lee, Chang-Su;Choy, Seong-Ok
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.35 no.11
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    • pp.964-972
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    • 2007
  • Wind turbine experiment was carried out for the horizontal axis wind turbine with the aerodynamically optimized blade. From the comparison of aerodynamic performance between upwind and downwind type wind turbine rotor, the measured torque fluctuation of the latter is larger than that of the former. This phenomenon is owing to the interaction of wake generated from support column and blades. The wind turbine model satisfies the design condition in that the measured result of the power coefficient at zero pitch angle shows maximum peak at the designed tip speed ratio, λ = 6. It also shows that the decrease in aerodynamic power due to negative pitch change is more sensitive than that of the same positive pitch change.

Calculation of Motor Power with Convenience Equipment for Pepper and Fruit Vegetable Harvest (고추 및 노지채소 수확작업 편이장치의 구동모터 선정)

  • Kim, Yeongsu;Jang, SukGeun;Kim, JiMan;Choi, Hwon;Oh, Sungkil;Lim, HackKyu;Kim, TeaHan
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.61-61
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    • 2017
  • 노지 고추 수확작업은 100% 인력에 의존하고 있으며 7~9월에 걸쳐 5~6회의 다수의 작업이 수행되어 노동 강도가 크다. 또한 농촌의 고령화와 노동력 감소로 인하여 수확인력의 부족이 발생하고 있음에도 불구하고 시중에 유통되고 있는 고추 및 노지채소 수확작업 편이기기는 동력이 아닌 인력으로 이랑사이를 이동하며 작물을 수확하는 구조로 되어있다. 이는 노동 강도를 줄여주는 효과가 미미하기 때문에 동력이 수반된 편이장치가 필요하며 또한 적절한 모터 및 제어장치가 요구된다. 적절한 모터를 선정함에 있어서 영향을 주는 인자는 주행저항(RR)이며, 구성요소로는 구름마찰저항(Rr), 공기저항(RА), 등판저항(Rg), 가속저항(Ra)이 있으며, 다음과 같은 식으로 정의된다. 주행저항(RR)=구름마찰저항(Rr)+공기저항(RA)+등판저항(Rg)+가속저항(Ra) 구름마찰저항(Rr)=구름마찰저항계수(${\mu}$)${\times}$차량총중량(W) 등판저항(Rg)=차량총중량(W)${\times}Sin{\theta}$ 공기저항(RА), 및 가속저항(Ra)은 1m/s 미만의 속도가 요구되기 때문에 무시할 수 있다. 동력원에서 최종 구동축으로 전달된 동력은 주행장치를 통하여 지면에 전달되고 이 동력에 의해 작업차의 주행장치에 추진력이 발생하며 주행장치의 추진력이 주행저항 이상이 될 때 작업차는 전진하게 된다. 따라서 작업차의 주행속도를 V(m/s), 전동기의 효율을 ${\mu}_m$, 동력전달효율을 ${\mu}_{TD}$라고 하면 다음과 같은 식이 산출된다. 전동기의 소요출력(P)=주행저항(RR)${\times}$속도(V)/전동기의 효율(${\mu}_m$)${\times}$동력전달효율(${\mu}_{TD}$) 구름마찰계수를 0.3이라고 할 때 포장의 경사도와 작업차의 주행속도 변화에 따른 주행소요 동력을 비교하였다. 주행소요동력은 포장의 경사각과 주행속도의 증가와 더불어 증가한다. 고추 및 노지채소 수확작업 편이장치의 작업시 요구되는 주행속도는 일반적으로 0.25m/s, 등반각은 5도이다. 이때 구동 전동기의 출력은 안전율을 고려하여 식에 의해 계산한 결과 1ps으로 산출 되었다. 선정한 구동모터의 감속비는 7.18 : 1, 에너지의 효율은 78 %, 기동토크는14 N/m 이며, 축전지의 경우 구동모터에 기반 하여 구입이 간편하고 상용화 되어있는 연축전지를 사용하여 교체 및 수리가 간단하도록 하였다. 축전지는 12V 18Ah의 축전지 2개를 사용한다.

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Ordering Kinetics of Triblock Copolymer/Low Molecular Weight Homopolymer Mixtures (삼중블록공중합체와 저분자량 단일중합체 혼합물의 미세상분리 동력학)

  • 차국헌
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.10 no.2
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    • pp.65-73
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    • 1998
  • 본연구에서는poystyrene-block-poly (ethlene-co-butylene)-block-polystyrene(SEBS) 삼중블록 공중합체와 저분자량 단일중합체인 Hercotac 1149 (H1149)의 70/30 (w/w) 혼합물 의 미세상분리와 그동력학을 유변물성 측정법과 SAXS 실험을 통하여 연구해 보았다. 먼저 혼합물의 미세상분리 온도를 유변물성 측정법과 SAXS 실험을 통해 각각구한 다음 샘플을 미세상분리 온도보다 높은 온도에서 그이하의 온도로 급냉시킨 후 유변물성과 산란강도의 사간에 따른 변화로부터 미세상분리 동력학에 대한 정보를 구하였다. 이렇게 얻어진 데이터 를 Avrami 형태의 핵생성 성장(NG) 메커니즘으로 해석해 보았는데 최대산란강도 Imax 뿐만 아니라 저장 점탄성계수 G'과 손실 점탄성계수 G"의 시간에 따른 변화를 잘 예측할수 있 었다. 한편 서로다른 두 time-resolved 실험으로부터 Avrami 플롯을 그려서 구해진 Avrami 변수들은 같은 급냉 깊이에서는 서로 잘 일치함을 확인하였다. 반감기는 급냉 깊이가 증가 함에 따라 점차 감소하는 경향을 보였는데 이는 급냉 깊이가 클수록 미세상분리가 더 빨리 진행되고 있음을 보여주는 것이다. 또한 Avrami 지수는 급냉 깊이가 증가함에 따라 3에서 4로 급격히 변했는데 이로부터 급냉 깊이가 작을 때에는 70/30 (w/w) SEBS/H1149 혼합물 의 미세상분리가 불균일 핵생성 성장 메커니즘에 따라 진행되고 급냉 깊이가 더 커지면 미 세상분리가 스피노달 상분리 메커니즘으로 변하고 있음을 예측할수 있었다.

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Study of Longitudinal Stability and Elevator Control of a Human Powered Aircraft, TORUK MAKTO I (인간동력 항공기 TORUK MAKTO I 세로 안정성 및 승강타 제어연구)

  • Park, Joohee;Kim, Younsoo;Han, Cheolheui
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.9 no.3
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    • pp.12-16
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    • 2015
  • 인간동력 항공기 TORUK MAKTO I에 대하여 양력선이론 및 XFOIL을 사용하여 도출한 공력계수 및 미계수 값과 CATIA를 사용한 관성모멘트 추정 값을 사용하여 지면효과 및 주익과 무게중심 사이의 수직거리 변화가 인간동력 항공기의 세로 정안정성에 미치는 영향과 수평미익(스테빌레이터) 변위각제어에 따른 세로 동안정성 해석 연구를 수행하였다. 연구결과 지면효과가 정적여유에 미치는 영향은 미미했다. 공력중심과 무게중심 사이의 수직거리가 세로 정안정성에 미치는 영향은 매우 컸으며, 수직거리 증가는 세로 정안정성을 증가시켰다. 수평미익 변위각 제어에 따른 세로 동안정성 해석 결과 장주기 진동특성과 감쇄특성이 매우 나쁜 것으로 나타났다. 향후 항공기의 동특성을 고려한 세로 동안정성 해석 및 측풍에 의한 가로 및 방향 안정성 해석연구를 수행할 예정이다.

Evaluation of Kinetic Constant and Effect of Effluent Recycling in Wastewater Treatment from Fisheries Processing Plant using EMMC Process (EMMC공정을 이용한 수산물 가공공장 폐수처리에서 동력학적 인자 평가와 유출수반송의 영향)

  • Jeong, Byung-Gon
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.12 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2009
  • EMMC(Entrapped Mixed Microbial Cell) process which is a kind of active cell immobilizing method was applied to treat fisheries processing wastewater biologically. Kinetic constants were calculated for organic and nitrogen removal and effect of effluent recycling on system performance was evaluated also. Yield coefficient, Y showed relatively low value compared with Y value obtained from conventional activated sludge process. It means that EMMC process can reduce amount of excess sludge significantly compared with conventional activated sludge process. Endogenous respiration coefficient $k_e$ of EMMC process also showed relatively low value compared with that of conventional activated sludge process. Yield coefficient Y, endogenous respiration coefficient $k_e$ and half saturation constant $k_s$ obtained from EMMC process in terms of nitrification were compared with reported value from literature based on suspended growth nitrification system. The value of Y obtained from this study has no difference compared with values obtained from literature review and $k_e$ of this study was low but $k_s$ of this study was high compared than values obtained from suspended growth nitrification system. To evaluate the effect of internal recycling on system performance, system was operated with internal recycling ratio of 1.5Q, 2.0Q, 2.5Q and 3.0Q. increase of internal recycling ratio effect more greatly on improvement of denitrification efficiency than that of nitrification efficiency. Accordingly, optimization of internal recycling ratio has to be based on improvement of anoxic reactor performance.

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Ahmed body의 Slant angle 변화에 따른 항력계수 분석

  • Gang, Gwon-Yong;Ryu, Sin-Gyu
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2015.03a
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    • pp.559-562
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    • 2015
  • 본 연구에서는 EDISON_CFD를 활용하여 승용차 모델을 단순화한 Ahmed Body의 후미 경사각 Slant angle $0^{\circ}$, $15^{\circ}$, $30^{\circ}$, $45^{\circ}$의 항력계수변화를 확인하였다. 결과 분석을 통해 Ahmed Body 후면의 후류와 항력계수의 변화 경향성이 같다는 것을 확인하였다. 항력계수는 자동차의 연비 및 최고속도 등 동력성능에 큰 영향을 미치므로 최저 항력계수를 찾아보았다. 각각의 경우에 EDISON_simulation 결과 값을 비교해보면 $15^{\circ}{\sim}30^{\circ}$ 사이에서 최저 항력계수를 갖는 것을 확인할 수 있었다. 정확한 값을 찾기 위해 Polynomial Curve Fitting을 사용하여 Slant angle 이 $22.91^{\circ}$일 때 최저항력계수 0.1375를 갖는 것을 확인하였다.

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Influence of Aspect Ratio on Friction Characteristics in Rectangular Gas Microchannel Flow (사각 미세채널 유동에서 마찰특성에 미치는 종횡비의 영향)

  • Islam, M.T.;Lee, Y.W.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.13 no.2
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    • pp.18-29
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    • 2009
  • 미세유동에 대한 폭발적인 관심에 의해 이 분야의 연구는 다양한 측면에서 이루어지고 있다. 본 연구는 사각 미세채널에서의 슬립유동에 관한 연구 중 아직 제대로 이루어져 있지 않은 마찰특성에 관한 종횡비의 영향에 초점을 맞추어 3차원 수치해석을 행하였다. 그 결과 종횡비가 1.0 일 때 상하 벽면 및 좌우측 벽면에서의 전단음력은 동일하나, 종횡비가 감소함에 따라 전단응력은 상하 벽면과 좌우측 벽면이 상이한 강도로 증가함을 보였다. 또한 Knudsen 수의 증가에 따라서는 전단응력이 감소함을 알 수 있었다. 따라서 벽면에서의 전단응력은 종횡비를 증가시키거나 혹은 Knudsen 수를 증가시키면 감소시킬 수 있으며, 마찰계수(fRe)도 종횡비를 증가시키거나 혹은 Knudsen 수를 증가시키면 감소됨을 밝혔다.

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