• 제목/요약/키워드: 매개유체

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다종정상상태구역에서 쐐기면에 의한 강제대류열전달 (Forced Convective Heat Transfer over a Wedge in the Region of Multiple Steady States)

  • 류갑종;장원일;김병하
    • 대한기계학회논문집
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    • 제8권5호
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    • pp.505-515
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    • 1984
  • 동일한 물리적인 인자와 경계조건하에서, 서로 다른 두 개 이상의 유동이나 열전달이 발생되는 다중정상상태에 대한 현상은 최근 자연과학이나 공업분야에서 매우 중요시 되어지고 있다. 그 한 예로서 -0.1988<.betha.<0 영역에서 쐐기면에 따른 유동현상이 다중정상상태가 됨을 Stewrtson에 의해 밝혀진 바 있다. 이 영역에서 주위유체가 공기(Pr=0.72)이고, 쐐기 면이 여러 가지 열유속을 가지는 경우에 대해서 강제대유열전달을 multiple shooting방법으로 현론해석하 였다. 그 결과, 상이한 두 개의 열전달매개변수 즉 다중해가 얻어져서 다중정상상태의 강제대류 열전달이 일어남을 알았다.

운석의 초고속 충돌 관통현상 해석을 위한 SPH 매개변수 (SPH Parameters for Analysis of Penetration Phenomenon at Hypervelocity Impact of Meteorite)

  • 이성수;서송원;민옥기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권10호
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    • pp.1738-1747
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    • 2003
  • Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH), a pure Lagrangian numerical method, is applied to analysis of penetration phenomenon of bumper plate which is installed outside of spacecraft hull to protect the spacecraft against hypervelocity meteorite impact. Effects of SPH parameters, such as artificial viscosities, smoothing lengths, numbers of particles and time increments, are analysed by comparing the SPH simulation results with experimental ones with regard to subsequent formation of debris cloud. An optimum range of parameter values is determined by error analysis and various SPH numerical results are compared with experiments.

3차원 수치모형을 이용한 댐 붕괴파 모의에 관한 연구 (A Study on Simulation of Dam-Break Wave Using 3-D Numerical Model)

  • 정우창;이명진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.133-133
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    • 2011
  • 본 연구에서는 3차원 수치모형을 이용하여 댐붕괴파의 전파특성에 대한 모의를 수행하였다. 적용된 수치모형은 ANSYS CFX(v. 13) 모형으로 진보된 유동해석기법과 편리한 workbench 환경이 결합된 강력한 GUI 환경을 통해 작업하기 편리하며, 빠르고 정확한 해석결과를 제공하는 전산유체역학 도구로 국내외에서 이용되고 있다. 본 연구에서는 기존의 댐 붕괴파 특성 분석과 관련된 수리모형실험(Soares Frazao 등, 2004: Soares Frazao와 Zech, 2008) 자료를 이용하여 모의를 수행하였으며, 지점별 실측자료와 2차원 유한체적모형(정 등, 2009, 2010)에 의한 결과와의 비교를 통해 적용성 검증을 수행하였다. 또한 3차원 모형 적용 시 중요한 매개변수로 고려되는 수로바닥 및 벽면에서의 조도높이 따른 댐 붕괴파의 전파양상을 분석하였다.

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스크램제트 공동 화염 보염기 형상에 따른 유동 특성의 수치적 연구 (Numerical Study of Flow Characteristics of Scramjet with a Cavity Flameholder)

  • 장원근;이학진;최성임
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제3회(2014년)
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    • pp.603-609
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    • 2014
  • 차세대 제트 추진기관으로 주목받고 있는 스크램제트 엔진의 핵심은 연소기 내부에서의 성공적인 초음속 연소를 필요로 한다. 초음속 연소는 공기-연료 혼합(fuel-air mixing)의 정도에 따라 연소효율이 영향을 받게 된다. 공동형 화염 보염기(cavity flameholder)는 재순환 영역(recirculation zone)을 생성하여 연료 혼합의 효율을 높여 지속적인 초음속 연소가 진행될 수 있는 시간을 제공한다. 본 연구에서는 EDISON 전산유체역학 소프트웨어를 이용하여 공동형 화염 보염기를 지나는 초음속 유동의 재순환 영역과 전압력 변화에 대한 전산 해석을 수행하였다. 초기 형상을 생성하여 유동 해석을 수행한 후, 3개의 형상 변수에 대한 매개 변수 연구를 통하여 공동의 형상과 위치에 따른 재순환영역의 제어가 가능함을 확인하였다.

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MR 댐퍼의 제작과 Bingham 모델의 매개변수 추정 (Manufacturing of MR Dampers and Estimation of the Bingham Model Parameters)

  • 이건명;박문수
    • 한국기계가공학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.82-87
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    • 2014
  • Small MR dampers with a simple structure were designed and manufactured. The Bingham model was used to represent the dynamic characteristics of the damper, and the parameters of the model were estimated from experimental data which were obtained by harmonic tests. The value of the estimated yield shear force remains positive when no electric current is applied, and it increases slowly with the current. The estimated viscous damping coefficient has a value close to zero when no electric current is applied, and it increases almost linearly with the current.

감껍질 열수 및 초임계 유체 추출물의 항아토피 효과 (Anti-atopic Effect of Hot Water and Supercritical Carbon Dioxide Fluid Extract of Persimmon (Diospyros kaki) Peels)

  • 조병옥;윤홍화;방숭주;신재영;하혜옥;김상준;정승일;장선일
    • 한국식품과학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.394-400
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    • 2015
  • 본 연구에서는 고종시 감껍질을 열수 추출 및 초임계 유체 추출하여 아토피 피부염 증상 억제 효과를 밝히고, 항염 효능을 나타내는 기능성 소재로서의 이용 가능성을 알아보고자 하였다. 그 결과 육안 평가를 통해 피부의 홍반(erythema), 가려움과 피부의 건조상태(pruritus and dry skin), 부종과 혈종(edema and excoriation), 짓무름(erosion), 그리고 태선화(lichenification)와 같은 아토피 피부염 같은 증상이 AD 모델에서 증가하였지만, SPPE와 PPWE를 투여하였을 경우 완화되는 것을 확인할 수 있었으며, SPPE가 PPWE보다 더 뛰어난 효과를 나타내었다. 피부 두께와 염증 세포의 침윤은 AD 모델에서 크게 증가하였지만, SPPE와 PPWE를 투여하였을 경우 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, SPPE가 PPWE보다 더 뛰어난 효과를 나타내었다. 혈청 중의 IgE와 IL-4의 수치를 측정한 결과, AD 모델에서 크게 증가하였으나 SPPE와 PPWE를 투여하였을 경우 감소하는 것을 확인할 수 있었으며, SPPE가 PPWE보다 더 뛰어나게 억제하는 효과를 나타내었다. 또한 RAW264.7 세포에 SPPE를 처리하였을 경우 염증 매개 인자인 NO, $PGE_2$, IL-6, IL-$1{\beta}$의 생성량이 유의적의로 감소하였고, PPWE의 경우 NO, $PGE_2$, IL-$1{\beta}$의 생성을 억제한 반면 IL-6 생성 억제에는 영향을 나타내지 않았다. 이러한 염증 매개 인자 억제 효능은 SPPE가 PPWE보다 더 뛰어나게 억제하는 것을 확인하였다. 따라서 감껍질 추출물은 아토피 피부염 증상 개선과 염증관련 질환 치료를 위한 기능성 천연물 소재로 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

응집현상에 의한 플럭의 거동 변화 (Floc Behaviors Due to Flocculation Process)

  • 손민우;박병은;변지선
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.253-253
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    • 2019
  • 유사의 이동은 하천, 해안 지역과 같은 수계에서 하상의 변동, 침식과 퇴적을 일으켜 지형적인 변화를 초래한다. 유사의 이동은 유사의 특성과 유체의 유수동역학적 특성에 의해 결정되며 유체특성 간의 복잡한 상호 작용에 의해 변화한다. 유사가 가지는 점착성은 유사의 특성에 큰 영향을 끼친다. 입자의 크기가 매우 작은 점착성 유사는 그 표면이 가지는 전자기적 점착력에 의해 주위의 1차 입자나 다른 작은 알갱이들이 서로 뭉치는 응집과 충돌에 의해 크기가 작아지는 파괴의 과정을 겪는다. 이 과정을 응집현상이라고 하며 응집현상을 통해 점착성 유사의 크기와 밀도, 침강속도는 계속해서 변화한다. 따라서 점착성 유사의 응집거동 고려한 유사 이동 연구는 필수적이다. 과거 연구의 많은 사례에서 유사의 크기와 농도는 비례 관계를 가지는 것이 일반적이라 알려져 있다. 그러나 실제 현장에서 측정한 결과 유사의 크기와 농도가 반비례 관계를 가지는 특이점이 발견되었다. 실측 연구에서 발견된 응집거동에 따른 유사의 특성의 특이한 변화를 설명하기 위해 1차원 연직 수치 모형(1DV)을 이용하여 수치 실험을 수행하였다. 모의 수행 시, 흐름 조건을 크기와 방향이 일정한 순방향흐름(Current)에 특정 주기와 진폭을 가지는 진동 흐름(Oscillatory Flow)을 추가하여 진행하였다. 플럭의 성장과 그에 따른 입자의 크기는 많은 현상에 영향을 받는다. 그 중 응집현상의 응집 과정과 파괴 과정 중 어떤 현상이 더 우세한지 그 경쟁관계를 파악하여 플럭의 크기의 증감을 예측할 수 있게 농도(?)와 난류소산매개변수(?)를 이용하여 $c/G^{0.5}$로 매개화하였다. 실험 결과, 순방향 흐름을 제외하고 스토크스파 흐름 조건을 이용하여 진행된 모의에서는 플럭의 크기와 농도가 반비례하는 현상을 관찰할 수 없었으며 $c/G^{0.5}$ 의 변화 역시 흐름의 속도와 농도가 더 큰 지점에서 큰 값을 가지는 일반적인 결과를 나타내었다. 그러나 같은 조건에서 순방향흐름을 추가하여 모의한 결과에서는 플럭의 크기와 농도가 반비례하는 현상을 나타냈다. 연직 방향 $c/G^{0.5}$의 변화를 나타낸 그래프에서 응집과 파괴의 우세에 따라 $c/G^{0.5}$ 가 역전되는 현상을 확인하였다. 즉, 플럭의 크기는 난류의 구조와 그 영향에 의해 농도와 비례관계를 갖지 않을 수도 있다고 판단된다. 또한 본 연구에서 정상류 흐름 조건의 유무에 따라 플럭의 크기와 농도가 비례하거나 반비례하는 상반된 결과를 보였다. 정상류 흐름 조건이 난류의 강도에 큰 역할을 하며 이에 따라 비선형 관계에 영향을 끼친다는 것을 발견하였다. 그러나 흐름의 영향에 대한 더 자세한 분석은 본 연구에서 진행되지 않았으며 향후 연구 시에 분명히 고려되어야 할 사항이다.

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모델링 전 추정기법을 이용한 조종시운전시의 외력 및 조류 변수 추정 (Estimation of External Forces and Current Variables in Sea Trial by Using the Estimation-Before-Modeling Method)

  • 윤현규;이기표
    • 대한조선학회논문집
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    • 제38권4호
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    • pp.30-38
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    • 2001
  • 조류를 고려한 조종운동방정식을 정립한 후 선박의 운동변수 뿐만 아니라 외력 및 조류의 방향과 속도도 상태변수로 설정하여 비선형 상태방정식과 측정방정식을 표현하였다. 여기서 외력은 3차의 Gauss-Markov 프로세스로 표시하고, 조류의 방향과 속도는 일정하다고 가정하였다. 상태 추정을 위하여 확장 Kalman-Bucy 필터와 고정간격 스무더를 이용하였다. 기존의 Hwang은 실선 시운전 계측값을 이용하여 동유체력미계수 및 조류의 영향을 동시에 확장 Kalman 필터를 이용하여 추정하였으므로 매개변수의 개수가 상당히 많아지는 반면 모델링 전 추정기법을 사용하면 각각의 동유체력미계수를 추정하는 대신에 3방향의 외력과 조류 변수만을 추정한다. 측정잡음이 포함된 시뮬레이션 측정값을 적용하여 조류 변수를 추정하는 경우 실제값이 잘 추정되는 것을 확인하였다.

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SAFT 상태 방정식과 회합성 유체 혼합물의 기액 상평형 (SAFT Equation of State for Vapor-liquid Phase Equilibria of Associating Fluid Mixtures)

  • 장재언
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제56권5호
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    • pp.607-624
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    • 2018
  • SAFT 상태 방정식이 기초하는 TPT 이론과 통계역학적 원리를 개괄하고, 회합성 유체 혼합물의 기액 상평형을 예측하는 유용한 도구로 사용될 수 있음을 확인한다. PC-SAFT 상태 방정식의 이론적 구조를 상세히 검토하고, 비극성 혼합물, 극성혼합물, 회합성혼합물에단계적으로적용하는과정을통하여, 상태방정식의적용성과성능을평가한다. PC-SAFT 상태 방정식은 기존의 공학용 상태 방정식과는 대조적으로, 경험적인 이성분 상호작용 매개변수의 사용 없이 다양한 혼합물들의 비이상적 거동을 정확하게 예측할 수 있다. 이는 SAFT 이론이 분자들 사이의 다양한 상호작용을 효과적으로 반영하는 분자 수준의 엄밀한 이론 체계에 기초하기 때문이며, 다성분 혼합물의 복잡한 열역학적인 현상에 대한 응용에서 실질적 이점을 제공한다.

칼만 와류(渦流) 영상을 이용한 속도장 추정 (Velocity Field Estimation using Karman Vortex Images)

  • 김형권;김진우
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권10호
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    • pp.1327-1333
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    • 2018
  • 수치 해석은 유동 경로를 공식화할 필요가 없다는 장점으로 경로 설계와 같은 시뮬레이션 분석에 유용하다. 그러나 유체의 완전한 물리적 매개 변수와 경계 조건을 알고 있어야 한다. 그중 하나라도 알 수 없는 경우, 계산이 불가능해 지거나, 수렴되더라도 결과의 신뢰성이 낮아진다. 따라서 유동 정보를 보다 정확하게 획득하는 방법이 요구된다. 본 논문은 수로 내의 염료의 이동에 수반되는 영상 명도의 변화를 기반으로 영상 정보 및 속도장의 구속식을 이용하여 염료의 속도장을 추정하는 기법을 제시한다. 구속식은 속도장 추정 시에 발생하는 오류를 최소화하기 위해서 안정화 항을 추가했다. 본 논문은 카르만 와류의 생성 이미지와 실제 영상을 대상으로 제안 수법의 효율성을 보인다.