• Title/Summary/Keyword: 손실단면

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Analytical Study on the Compressure Flow Through a Double Orifice (이중 Orifice를 지나는 압축성 유동에 관한 해석적 연구)

  • 김희동;김태호;우선훈
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.1 no.2
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    • pp.41-47
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    • 1997
  • The flow choking in a double orifice is expected to depend on cross-sectional area ratios of the orifices, upstream Mach number and total pressure loss between the orifices. However, no research has been reported on the problems of the compressible flow through a double orifice so far. The present study investigated analytically the choke conditions of the compressible gas through a double orifice, using a simple compressible theory. The orifice area ratio, upstream Mach number, and total pressure loss were involved to find the effects that they have on the flow choking. The results of analytical method show that for orifice area ratios below 1.0, flow choking moves from the first to the second orifice as the total pressure loss increases, however, for orifice area ratios over 1.0, it occurs only at the second orifice.

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Three-Dimensional Offshore Wind Turbine Blade Design by using Efficient Two Step Optimization (효율적인 2단계 최적화를 통한 3차원 해상풍력터빈 블레이드 설계)

  • Lee, Ki-Hak;Hong, Sang-Won;Jeong, Ji-Hoon;Kim, Kyu-Hong;Lee, Dong-Ho;Lee, Kyung-Tae
    • New & Renewable Energy
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    • v.3 no.3
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    • pp.63-71
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    • 2007
  • 본 연구의 목적은 3차원 풍력터빈 블레이드 최적형상설계를 위한 실용적이고 효율적인 설계과정을 구현하는 것이다. 국내 연안의 해상풍력에 적용하기 위해서 통계적 모델을 이용하여 풍황자료를 분석하였다. 설계에 관련된 많은 수의 설계변수를 효과적으로 관리하기 위해서 설계과정은 운용조건 최적화와 블레이드 형상설계의 2단계로 구성하였다. 실험계획법에 의해 추출된 각 운용조건 설계점은 형상설계를 위한 입력 값으로 제공된다. 형상설계 단계에서는 최소에너지손실 조건과 결합된 BEMT를 이용하여 각 블레이드 단면에서의 시위길이와 피치각 분포를 최적화하였다. 블레이드 단면 익형은 NREL S830을 이용하였고, 익형의 공력성능은 XFOIL을 이용하여 예측하였다. 설계된 블레이드 형상의 성능해석을 수행하고 그 결과를 바탕으로 반응면을 구성하였다. 좀 더 나은 성능을 가진 블레이드 형상을 찾기 위해서 초기설계공간에서 확률적 방법을 이용하여 타당성 있는 설계공간까지 운용조건 설계변수를 이동시키고 구배최적화 기법을 통해 각각의 제약함수를 만족하면서 연간에너지생산량을 최대로 하는 최적블레이드 형상을 구현하였다. 제시된 최적설계과정은 풍력터빈블레이드 개발에 실용적이고 신뢰성 있는 설계툴로서 사용이 가능하다.

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Behavior of Coupling Shear Wall with New Openings (개구부 신설에 따른 병렬 전단벽의 거동특성)

  • Choi, Hyun-Ki;Choi, Youn-Cheul;Choi, Chang-Sik
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.12 no.5
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    • pp.152-160
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    • 2008
  • Since wall system apartment used the shear wall as main lateral resistance member, installation of openings which causing section loss of walls may cause significant problem to structure. Also, there are few studies for inducing coupling beam or slabs which are occurred by installing openings. Therefore, this study planned isolated 2-story shear walls which are reduced three half-scale specimen to find out walls behavior characteristic. The test results showed that strength reduction caused by loss of effective section of walls and different result of stiffness and energy dissipation regarding to the coupling beam and coupling slabs.

Numerical Optimization of Offshore Wind Turbine Blade for Domestic Use using Improvement of the Design Space Feasibility (설계공간 타당성 향상을 통한 한국형 해상풍력터빈 블래이드 최적형상설계 연구)

  • Lee, Ki-Hak;Joo, Wan-Don;Hong, Sang-Won;Kim, Kyu-Hong;Lee, Kyung-Tae;Lee, Dong-Ho
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2006.06a
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    • pp.281-286
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    • 2006
  • 본 연구의 목적은 차세대 대체에너지로 각광받는 풍력발전 중에서 육상발전보다 여러 가지 이점이 있는 한국형 해상풍력터빈 블레이드의 최적형상설계를 위한 알고리즘을 구현하는 것이다. 블레이드 단면 익형의 양력과 항력 분포는 XFOIL을 이용하여 예측하였다. 첫 번째 수준의 설계변수인 각각의 블레이드 지름과 축 회전수에서 익형의 공력변수들과 최소에너지손실 조건을 이용하여 두 번째 설계변수인 각 블레이드 단면에서의 시위길이와 피치각 분포를 최적화하였다. 그리고 성능결과를 바탕으로 반응면을 구성하고, 확률적 방법을 이용하여 타당성 있는 설계공간까지 첫 번째 설계변수를 이동시키고 구배최적화 기법을 통해 각각의 제약함수를 만족하면서 목적함수를 죄대로 하는 최적블레이드 형상을 구현하였다. 설계된 최적형상에 대해 탈설계점 해석을 수행하여 성능을 구하였다.

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Optimal Design for a Conic Winglet of a Dual Type Combined Fan (이중구조팬의 Conic Winglet 최적설계)

  • Kim, Jin-Wook;Kim, Woo-Teak;Ryu, Min-Hyoung;Cho, Lee-Sang;Cho, Jin-Soo
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.44 no.6
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    • pp.468-476
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    • 2016
  • In this study, the conic winglet which is made by rotating wing tip airfoil by each 3 axis is applied to the dual type combined fan to reduce the wing tip leakage loss. Computational Fluid Dynamics is used to calculate the loss and optimum technique is used to get minimum loss. Optimization results shows that total pressure loss coefficient was reduced by 3.4 %, and optimization model was a bended shape at the end of wing forward to pressure side.

A Numerical Analysis on the Determination of Shock Loss Coefficient at Flared Intersection of Network-type Double-deck Road Tunnel (네트워크형 복층 도로터널 확폭구간에서의 충격손실 계수 결정을 위한 수치해석 연구)

  • Park, Yo Han;Lee, Seung Jun;Kim, Jin
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.28 no.1
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    • pp.111-124
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    • 2018
  • The purpose of this study is to analyze ventilation design factor for network-type double-deck road tunnel that have been developed actively around the world. A numerical analysis was carried out through computational fluid dynamics (CFD) to derive shock loss coefficient that occurs due to the change in cross sectional area at both merging section and diverging section. The model used for the numerical analysis is real-scale model and the reliability of the result is secured by comparing with the coefficient of the previous studies. As a result of this study, shock loss coefficient was calculated depending on the change in cross-sectional area ratio and was higher than the result of previous studies in case of both merging section and diverging section. It is considered that the characteristics of the geometrical structure of network-type double-deck road tunnel have a great impact on shock loss coefficient. Therefore, the result of this study is expected to be helpful for more accurate ventilation design of network-type double-deck road tunnel.

A Numerical Analysis of Partial Admission Turbine's Performance for Design Parameters of 3D Supersonic Nozzle (3차원 초음속 노즐 형상 변수에 따른 부분입사형 터빈 성능 특성에 관한 수치적 연구)

  • Shin Bong-Gun;Kwak Young-Jae;Kim Kui-Soon;Kim Jin-Han
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2005.11a
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    • pp.34-39
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    • 2005
  • In this study, 3-D nozzle shape and the shape of nozzle at exit plane were adopted as design parameter of 3-D supersonic nozzle and numerical analyses for these parameters have been performed to investigate the flow and performance characteristics for design parameters of the turbine. Firstly, comparing results for nozzle shape, rectangular nozzle had less total pressure loss occurred in axial gap and more power by 1.5% than circular nozzle did. Next, comparing the results for the shape of nozzle at exit plane, it is found that the performance of partial admission turbine was largely depended upon the gap between nozzle wall at exit plane and the hub / tip of rotor blade and the length between nozzles.

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Flow Characteristics of Two Types of Overhung Compressor Volute for Automobile Turbocharger (자동차용 터보차저의 오버헝 압축기 볼류트의 두 형태에 대한 유동장 특성)

  • Tianjun, Zhou;Lee, Geun Sik
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.38 no.1
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    • pp.25-30
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    • 2014
  • The flow characteristics of two types of overhung compressor volutes for automobile turbochargers were analyzed numerically using commercial software. For obtaining high performance from a volute, it is necessary that the volute have a high pressure recovery coefficient and a low loss coefficient. We investigated the flow characteristics of two types of overhung compressor volutes with a fixed diffuser inlet angle of $24^{\circ}$ and a mass flow rate of 0.055 kg/s. The first type is a volute with one-arc cross section (type 1) and the second type is with three-arc cross section (type 2). Our results showed that between the two types of volutes, type 2 had the higher pressure recovery coefficient and the lower loss coefficient along the entire angular position.

중이온가속기 진공도 요구조건에 대한 고찰

  • In, Sang-Ryeol
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.100.1-100.1
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    • 2015
  • 중이온가속기에서 잔류기체 분자와 가속 이온의 충돌이 발생하면 이온빔 전류의 손실을 야기하는 직접적인 효과 외에 잔류 기체분자 중에서 전리된 이온들이 반발력에 의해 용기 벽에 부딪힐 때 표면에 흡착되어 있던 기체분자들을 충격탈리(stimulated desorption)시킨다. 더 심각한 경우는 산란된 고속 이온이 용기 벽과 충돌하면서 핵반응을 일으켜 방사화 시키거나 벽에서 다량의 기체를 방출시키는 것이다. 최악의 경우에는 고속이온의 에너지에 의해 용기벽이나 부품들이 열적인 손상을 입을 수도 있다. 현재 설계 및 연구개발이 진행중인 기초과학원(IBS) RISP (Rare Isotope Science Project)의 RAON 중이온가속기는 입사기에서 실험영역까지 각 부분의 진공도 조건이 일반적으로 10-8~10-9 mbar 대에 있어서 이온빔 전류의 손실이나 전리 이온들에 의한 충격탈리는 무시할 수도 있지만 고속이온의 기체방출 수율이 ~104 정도로 높은 것을 감안할 때 고속이온의 충격탈리에 의한 압력 증가가 감내할 수준인지 검토할 필요가 있다. 압력증가는 추가적인 손실을 유발하고 이것은 다시 압력을 상승시키는 진공 불안정성(vacuum instability)을 야기할 수 있다는 축면에서 조심하는 것이 좋다고 판단된다. 고속 중이온과 잔류기체 분자와의 충돌에서 이온이 손실되는 반응에는 쿨롬(coulomb) 산란과 전하교환(charge exchange)이 있는데 전자는 후자에 비해 일반적으로 1/10000 가까이 낮아서 무시할 수 있고, 전자 포획(electron capture) 또는 전자 손실(electron loss, 이온의 전리에 해당)로 대별되는 전하교환 반응이 이온 손실을 주도하는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 다양한 전하교환 반응 단면적을 아우르는 비례칙(scaling law)을 사용하여 대표적인 중이온인 U33+ 및 U79+의 손실 및 잔류 기체의 전리율을 계산하고 충격탈리에 의한 표면방출 및 압력상승을 일차적으로 고려하여 진공도 조건의 타당성을 입증하려고 한다.

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Elasto-Magnetic Sensor-Based Local Cross-Sectional Damage Detection for Steel Cables (Elasto-Magnetic 센서를 이용한 강재 케이블 국부 단면 감소 손상 탐지)

  • Kim, Ju-Won;Nam, Min-Jun;Park, Seung-Hee;Lee, Jong-Jae
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.31 no.4
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    • pp.360-366
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    • 2011
  • The Elasto-magnetic sensor is applied to detect the local cross-sectional loss of steel cables in this study while it was originally developed for measuring the tensile force in the previous works. To verify the feasibility of the proposed damage detection technique, steel bars which have 4-different diameters were fabricated and the output voltage value was measured at each diameter by the E/M sensor. Optimal input voltage and working point are chosen so that the linearity and resolution of results can ensure through repeated experiments, and then the E/M sensor was measured the output voltage values at the damage points of steel bar specimen that was applied the 4 types of damage condition based on the selected optimal experimental condition. This proposed approach can be an effective tool for steel cable health monitoring.