• 제목/요약/키워드: 박리흐름

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전개판에 대한 수치해석 ( 1 ) - 전개판 주위에서의 유체흐름의 패턴 - (Computational Fluid Analysis for Otter Boards ( 1 ) - Pattern of Fluid Flow Besides Otter Board -)

  • 고관서;권병국;노기덕
    • 수산해양기술연구
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    • 제26권4호
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    • pp.333-340
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    • 1990
  • 평판형과 만곡형전개판 주위에서의 유체특성을 파악하기 위하여 회유수조에서 수조기포법에 의한 하시화실험을 유속 0.05 및 0.1m/sec, 영각과 타임라인에 대해서 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 만곡형전개판에서의 유선은 영각 20。까지는 균일한 분포를 이루다가 영각 25。에서 후면에 인접한 유선이 익현장의 1/2지점에서부터 작은 과가 발생되기 시작하고, 영각 30。에서는 익현자의 1.3지접에서 박리가 시작되며 인접한 유선은 전개판의 후면쪽으로 휘어들어가고, 그리고 영각 35。이상에서는 전연에서부터 박리가 시작되며 영각이 증가할수록 박리층이 증가하는 것으로 나타났다. 2. 평판형전개판에서는 영각 20。부터 전연에서 과와 박리가 발생하며, 박리층은 만곡형과 마찬가지로 영각에 비례하는 것으로 나타났다. 3. 후연에서 발생한 과의 크기가 전연의 것보다 약 2~3배 큰 것으로 나타났다. 4. 전개판의 후연에서 유선은 양 전개판 모두 전개판의 방향과 같은 방향으로 흐르다가 점차 유체흐름과 같은 방향이 되는 것으로 나타났다. 5. 전개판 전후면에서의 유속차는 영각 0。~30。에서 점차 증가하다가 영각 35。이상에서는 그 차가 비슷하게 나타났다. 6. 영각 20~30。에서 전후면의 유속차는 만곡형의 경우 후면의 유속이 전면보다 약 1.4~1.5배 빠르게 나타났으며, 평판형은 약 1.2배 빠르게 나타났다.

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천연흑연 박리를 통한 그래핀 잉크 생산 및 프린팅 (Fabrication of Printed Graphene Pattern Via Exfoliation and Ink Formulation of Natural Graphite )

  • 김규리;곽영원;전호영;최창호
    • 청정기술
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    • 제28권4호
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    • pp.293-300
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    • 2022
  • 그래핀의 우수한 기계적, 전기적, 열적 성질은 최근 몇 년 동안 여러 연구 분야에서 지대한 관심을 불러일으켰다. 그래핀을 생산하는 대표적인 방법인 습식공정 중 액상박리(liquid-phase exfoliation, LPE)는 초음파 및 높은 전단응력을 이용하여 벌크흑연을 그래핀으로 박리하는 기술이다. 액상박리에 의해 생산된 그래핀 분산액은 그래핀 잉크로 전환되어 그 활용폭을 더 넓힐 수 있는 장점이 있지만 고품질의 그래핀을 생산하고 가격경쟁력을 확보해야 한다. 위 조건을 만족하기 위해서 그래핀을 효율적으로 박리할 수 있는 공정 확보와 더불어 상대적으로 가격이 저렴한 천연흑연 기반의 그래핀 분산액 및 잉크를 생산해야 한다. 본 연구에서는 합성흑연 보다 약 3배 정도 저렴하고 그 크기는7배 이상 큰 천연흑연을 흐름반응기 액상박리 공정을 이용하여 박리를 시도하고 공정의 최적화와 박리된 그래핀의 구조적, 전기적 특성을 분석하였다. 천연흑연 기반 그래핀의 전기적 특성을 분석하기 위해 잉크 정제화 공정을 거쳐 그래핀 잉크를 생산하고 인쇄 장비를 사용하여 그래핀 패턴을 제작하였다. 본 연구를 통해 보다 경제적인 그래핀 분산액 및 잉크를 생산하고 그래핀 인쇄 소자를 개발할 수 있는 방법을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

콴다효과를 이용한 익 주위의 유동제어에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Flow control around Foil with Coanda effect)

  • 오경근;조대환;이경우;고재용
    • 해양환경안전학회:학술대회논문집
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    • 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
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    • pp.65-69
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    • 2006
  • 물제트분사장치가 부착된 NACA-0021 익 주변의 흐름을 업자영상유속계를 이용하여 고찰하였다. $R_e=6.0261\times10^4$에서 영각 (a) 을 $0^{\circ}\sim35^{\circ}$로 변화시켜가며, 물제트분사 속도를 0[m/s], 9.2[m/s] 의 2 가지로 조절한 결과 익 후류영역에서는 박리 후 비정상적인 (unsteady) 재순환 재부착 영역이 형성되었으며, 박리영역의 폭이 콴다 효과 (Coanda effect)를 갖는 물제트분사로 인하여 최대 1/3만큼 감소하는 경향을 확인하였다. 물분사가 없는 조건에서의 박리는 영각(a) $17^{\circ}\sim18^{\circ}$부근에서 시작되는 것이 관측되었으나, 물제트분사를 시켰을 경우 $20^{\circ}\sim21^{\circ}$에서 박리가 시작되는 것을 유통관측을 통해 알 수 있었다. 유통계측을 통해 익의 후연부 (trailing edge) 에서 생성되었던 와 (vortex, eddy) 가 물제트분사로 인해 소멸되는 것을 알 수 있었고, 영각이 작고 물분사 유속이 빠를 수록 박리영역의 감소가 더욱 가속화됨을 알 수 있었다.

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물분사장치를 이용한 2차원 익 주위의 PIV 해석에 관한 연구 (A Study of PIV Analysis around 2-Dimensional Foil with Blowing)

  • 오경근;조대환;이경우;고재용
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제1권)
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    • pp.45-49
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    • 2006
  • 물분사장치가 부착된 NACA-0021 익 주변의 흐름을 입자영상유속계를 이용하여 고찰하였다. $R_w=6.0261{\times}10^4$에서 영각(a)을 $0^{\circ}{\sim}35^{\circ}$로 변화시켜가며, 물분사 속도를 0[m/s], 9.2[m/s]의 2가지로 조절한 결과 익 후류영역에서는 박리 후 비정상적인(unsteady) 재순환 ${\cdot}$ 재부착 영역이 형성되었으며, 박리영역의 폭이 콴다 효과(Coanda effect)를 갖는 물분사로 인하여 최대 1/3만큼 감소하는 경향을 확인하였다. ?Nㄴ사가 없는 조건에서의 박리는 영각(a) $17^{\circ}{\sim}18^{\circ}$ 부근에서 시작되는 것이 관측되었으나, 물분사를 시켰을 경우 $20^{\circ}{\sim}21^{\circ}$에서 박리가 시작되는 것을 유동관측을 통해 알 수 있었다. 유동계측을 통해 익의 후연부(trailing edge)에서 생성되었던 와(vortex, eddy)가 물제트분사로 인해 소멸되는 것을 알 수 있었고, 영각이 작고 물분사 유속이 빠를수록 박리영역의 감소가 더욱 가속화됨을 알 수 있었다.

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박리전단층이 축대칭 하향단흐름에 미치는 영향 (Effect Of The Separating Shear Layer on the Flow Over an Axisymmetric Backward-Facing Step)

  • 부정숙;김경천;양종필
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.1102-1115
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    • 1995
  • An experimental study on the flow over the axisymmetric backward-facing step was carried out. The purpose of the present study is to investigate the effect of the boundary layer thickness at the separation point on the reattachment length and to understand the structure of the recirculating flows. Local mean and fluctuating velocity components were measured in the separating and reattaching axisymmetric turbulent boundary layer over the wall of convex cylinder placed in a water tunnel by using 2-color 4-beam fiber optics laser Doppler velocimetry. The study demonstrated that the reattachment length increases with increasing boundary layer thickness. It was also observed that the reverse flow velocity and turbulent kinetic energy decrease with an increase in the momentum thickness at the separation point. The measured velocity field suggests that the boundary layer thickness at the separation can affect definitely on the formation of corner eddy.

와류입자법에 의한 비정상 박리흐름의 전산(I) -경계요소법과 정방형 실린더 주위의 와류강도- (Computation of Unsteady Separated Flow Using the Vortex Particle Method (I) - Boundary Element Method and Vortex Strength Around the Square Cylinder -)

  • 박외철
    • 한국안전학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.3-8
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    • 1998
  • The vortex particle method, which includes viscous effects, consists of diffusion of boundary vorticity and creation of the vortex particles, convection, particle strength exchange, and particle redistribution. Accuracy of the boundary element method is very important since it creates the particles around the body at every time step. A boundary element method based on source panel was investigated as part of computation of unsteady separated flows by rising the vortex particle method. The potential flows were computed around a circular cylinder and a square cylinder. The results around the circular cylinder were compared with the exact solution, and the distribution of vorticity, in particular near the sharp comers of the square cylinder, is scrutinized for different number of panels.

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와류입자법에 의한 비정상 박리흐름의 전산 (II) - 안전성과 와류입자 재배열 - (Computation of Unsteady Separated Flows Using the Vortex Particle Method (ll) - Stability and Particle Redistribution -)

  • 박외철
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제23권10호
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    • pp.1223-1228
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    • 1999
  • As part of study on separated flow using the vortex particle method, stability of the method and particle redistribution were scrutinized. Stability was investigated by choosing different combination of numerical parameters. The Gaussian vortex was considered to make the problem simple by eliminating the complexity due to presence of walls. It was shown that the numerical method was stable when $v{\Delta}t/h^2{\leq}0.5$. In all the stable cases the circulation and the linear momentum were conserved. Without the particle redistribution, the angular momentum was severely attenuated.

표면에 딤블이 있는 원주의 항력감소 (Drag Reduction of Cylinder with Dimpled Surface)

  • 노기덕
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제25권1호
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    • pp.155-161
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    • 2001
  • Fundamental studies on the drag reduction of the circular cylinder having dimple were conducted by the measurement of the fluid force acting on the cylinder and by the flow visualization around the cylinder. The drag coefficients were changed by the shape and the geometrical arrangement of the dimple. The drag of the cylinder was reduced about 25% by the proper arrangement of the dimple. The flow field around the cylinder having dimple, which was the minimum drag, was visualized by the hydrogen bubble technique. In this case, the separation points were moved rearward and the wake region was small in comparison with that of the cylinder having no dimple.

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2차원 직사각형 덕트 내부에 돌기부를 갖는 흐름의 동결특성에 관한 연구 (Freezing Characteristics in a Horizontal Rectangular Channel with the Two-Dimensional Protuberances)

  • 오철
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제27권6호
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    • pp.721-727
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    • 2003
  • Freezing of turbulent water flow between two horizontal cooled parallel plates with the separated region has been investigated experimentally. The flow separation was induced by vertical plates (two-dimensional plates) situated at the inlet of the rectangular channel. The degree of flow separation was varied by employing vertical thin plates with various heights. Three kinds of the vertical plates with 8.0, 9.8 and 12.5 mm in height were utilized. The Reynolds number and cooling temperature ratio were ranged from $3.45\times10^3 to 1.73\times10^4$ and 7.0 to 20.0 respectively, The measurements show that the flow separation influenced remarkably on the local ice formation characteristics. The location of the first ice layer and the average heat transfer at the ice surface were found be correlated as a function of the Reynolds number, the cooling temperature ratio, and the orifice height ratio.

딤블 있는 원주의 항력 감소 (Drag Reduction of Cylinder with Dimple)

  • 노기덕;박지태
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.502-507
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    • 2000
  • Fundamental studies on the drag reduction of the circular cylinder having dimple were conducted by the measurement of the fluid force acting on the cylinder and by the flow visualization around the cylinder. The drag coefficients were changed by the shape and the space for the arrangement of the dimple. The drag of the cylinder was reduced about 50% by the proper arrangement of the dimple. The flowfield around the cylinder having dimple, which was the minimum drag, was visualized by the hydrogen bubble technique. In this case, the separation points were moved rearward and the wake region was small in comparison with the cylinder having no dimple.

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