본 논문에서는 흐르는 물에 의해 빙결 시뮬레이션 되어 방향성이 있는 얼음 형태를 안정적으로 모델링 할 수 있는 새로운 방법을 제시한다. 제안하는 얼음 모델링 프레임워크는 빙결 시뮬레이션에서 중요한 얼음의 성장 방향에 점성이 있는 유체의 흐름을 고려한다. 물 시뮬레이션 해법은 암시적 비압축성 유체 시뮬레이션에 새로운 점성 기법을 적용한 방법을 이용하고, 얼음의 방향과 글레이즈(Glaze) 효과는 제안하는 비등방성한 빙결 해법을 이용한다. 물 입자가 얼음 입자로 상태변화하는 조건은 습도와 물의 흐름에 따른 새로운 에너지 함수에 따라 계산된다. 습도는 오브젝트 표면의 가상 수막(Virtual water film)으로 근사되며, 유체의 흐름은 얼음의 성장 방향을 가이드하기 위해 우리의 비등방성한 빙결 해법에 통합된다. 결과적으로 점성이 있는 물의 흐름 방향에 따라 글레이즈와 방향성 있는 빙결 시뮬레이션 결과를 안정적으로 보여준다.
본 논문에서는 특징 추출 하모닉 필드(harmonic field)와 비등방 측지선(anisotropic geodesic)을 이용하여 메쉬의 특징 영역을 분할하는 새로운 기법을 제안한다. 기존 대부분의 메쉬 분할 기법들은 경계 영역에 대한 사용자의 명시적인 입력을 요구하지만, 제안된 기법에서는 사용자가 관심 영역의 임의의 정점을 선택하여 직관적이고 편리하게 특징 영역을 분할한다. 사용자가 선택한 정점을 중심으로 오목한(concave) 영역에서 큰 변화를 갖는 하모닉 필드를 생성한다. 생성된 하모닉 필드에서 하나의 등위선(isoline)을 선택하여 초기 분할 경계선을 정하고, 선택된 등위선에서 최적의 특징점을 추출하여 비등방 측지선으로 연결함으로써 최종적인 분할 경계선을 생성한다. 다양한 실험을 통해 제안된 기법이 사용자의 입력에 민감하지 않으며, 특징 영역 분할에 효과적으로 사용될 수 있음을 보인다.
가압경수로에서 열여유도를 평가하는 당대의 접근 방범이 고찰되었다. 통상적으로 열여유도 평가는 국부 열속이 임계열속(CHF: Critical Heat Flux)으로부터 떨어진 거리로부터 도출된 핵비등이탈률(DNBR: Departure from Nucleate Boiling Ratio) 개념을 사용하여 수행된다. 본 연구에서는 열여유도 정가에 대하여 제기되는 문제가 당대의 접근 방법에 이러한 영향을 주는 지 평가하고 이에 대한 향후 연구 방향을 살펴 보고자 하는 것이다. 혼합날게 그리드에 의해 야기되는 와류 효과가 크면 클수록 현재의 부수로 분석 방법의 신뢰성이 제고되며 상관식의 예측 성능을 평가할 때 데이터 분포가 중요하다는 착안점이 얻어졌다.
컴퓨터 그래픽스 기술의 발달로 영화, 게임 등의 엔터테인먼트 산업에서 장면의 사실성이 증대됨에 따라, 다양한 소재의 콘텐츠 개발을 위한 디지털 콘텐츠 기술의 요구가 증가되고 있다. 지상에서의 생태 및 환경 변화에 대한 연구 및 시뮬레이션 기술 개발에 비해, 해양 생태 및 환경 변화 등을 콘텐츠화하기 위한 기술 개발은 아직 미비한 상태이다. 본 논문에서는 가상 해저 환경의 변화에 따른 해양 객체의 성장과정을 효과적으로 시뮬레이션할 수 있는 모델링 방법과 객체의 움직임에 따른 효율적인 변형 방법을 제안하고자 한다. 제안 방법은 비등방성 메타큐브를 이용하여 해양 생물들을 모델링함으로써 가상 해저 환경에서 물고기의 성장과 모양 변화가 가능하게 해준다.
본 연구에서는 피에조콘 시험의 유한요소해석을 수행하였다. 이를 위하여 점탄소성 bounding surface 모델, 가상일의 방정식(virtual work equation) 및 theory of mixtures를 Updated Lagrangian reference frame에서 formulation하였다. 결과적으로 구성된 유한요소 formulation을 컴퓨터 프로그래밍 하였으며 유한요소해석에서 얻은 콘 저항치, 과잉간극수압 및 간극수압소산 등의 결과를 실험치와 비교 분석하였으며 피에조콘 주변의 응력, 변형율 및 과잉간극수압의 contour를 유한요소해석에서 구하여 이를 고찰하였다. 비등방성 및 점성이 추가된 구성모델을 사용함으로서 응력의 비등방성 및 관입속도를 효과적으로 simulation할 수 있었다. 유한요소 Formulation 과정은 'I' 결과는 'II'에서 설명된다.
본 연구에서는 물 및 물을 주성분으로 하는 NaCl, $Na_{2}$CO$_{3}$, NaOH 등의 비휘발성 수용액을 담금제로 하고 KS M 2172의 열처리유 냉각성능 실험 방법에서 채택하고 있는 은시편(순도 99.9%)을 이용한 표준냉각곡선으로부터 냉각 속도 열전달계수 및 담금강열도 등 담금제의 냉각성능 파라미터를 구하였으며, 각종 담금제의 온도 및 수용액의 농도 변화에 따른 냉각성능을 평가하였다. 그리고 실험에서 채택한 시편 및 담금제를 모델로 하여 축대칭 비정상 열전도방정식을 유한 요소법에 의하여 해석하고 냉각시간에 따른 시편의 온도분포를 계산하여 실험결과와 비교하였다.
The droplet impact behavior is dominated by some parameters such as surface temperature, We number, surface and fluid property. Especially, Leidenfrost effect which prevents the contact between surface and droplet is very powerful phenomenon for determining droplet impact behavior. Due to this effect, the impact regime is divided into contact boiling regime and film boiling regime whether the droplet contact with the surface. Many studies have found that surface micro-structures which processed by surface processing are effective to overcome the Leidenfrost effect. In this study, droplet impact behaviors were compared using ethanol both on flat and laser-ablated Al surface. On the flat surface, impact regime was mainly divided by surface temperature. And there is key dominant parameter for each regime. On the laser-ablated surface, we could see changed impact regime and different impact behavior such as jetting and ejection of tiny droplets despite of same impact conditions.
This paper presents the results of a theoretical study of the effect of radiation during free convective laminar film boiling for methanol/water binary mixtures on an isothermal vertical wall at atmospheric pressure. With the well-known boundary layer theory as a basis, a theoretical model has been formulated into consideration for mass diffusion at liquid phase. The equations are numerically solved by a similarity method to investigate the effects of radiation emissivity on the surface with various parameters such as wall superheat and composition of more volatile component at liquid phase far from the wall. From the results, the distributions of the physical quantifies are investigated in both phases. New correlations are proposed to predict the heat transfer coefficient of binary mixtures. It is shown that the proposed correlations are in good agreement with numerical results and with Bromley's correlation within maximum $11\%$ errors. It is also found that as the wall superheat is increased, radiation effect becomes more important.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제17권3호
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pp.33-41
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1993
양벽면 모두 사각돌출형조도요소가 설치된 동심 이중관내에서 생기는 비대칭 난류유동과 열전달 특성을, 열전달과 마찰계수에 미치는 조도의 합성효과를 조사하기 위해, 연구하였다. 이론해석에서는 한쪽면에 거칠기가 있는 평행평판의 유동에 대한 수정 플란틀 혼합길이(mixing length)이론의 난류 모델을 속도분포와 마찰계수를 구하는데 사용하였다. 최대속도지점에서 안쪽과 바깥쪽의 두 속도형상들은 힘의 평형에 의해 일치시켰다. 그리고 나서, 온도 분포와 열전달 계수를 계산하였다. 속도형성과 마찰계수들의 해석결과는 실험과 매우 잘 일치하였다. 마찰계수와 Nusselt number에 미치는 조도비, 조도에 대한 피치비, 그리고 반경비등과 같은 여러 변수들의 효과들을 조사하였다. 본 연구는 일정의 조도 요소들이 전체적 효율 측면에서 볼때 유리하게 열전달을 향상시킨다는 것을 증명하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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