• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
• /
• pp.177-177
• /
• 2011

환형수조는 점착성 퇴적물의 침/퇴적실험을 위한 실험장치로서, 수조내부의 수면과 접하여 회전하는 상부링(top ring)의 마찰력에 의해 흐름이 생성되며, 시간의 제약없이 흐름조건을 동일하게 만들 수 있다는 큰 장점을 갖는다. 그러나 환형수조는 원주유속의 속도차이 및 원심력으로 인한 2차 순환류가 형성되어 바닥전단응력이 불균일해지는 단점을 가지고 있으며, 이러한 이유로 인하여 환형수조를 이용한 침/퇴적실험 수행시 수조의 외벽부근에서 더 큰 침식이 발생한다. 따라서, 2차 순환류의 발생을 줄이고 바닥전단응력의 분포를 균등하게 하기 위해 양방향 회전(환형수조의 몸체를 상부링의 회전방향과 반대방향으로 회전)이 가능한 환형수조가 고안되었는데, 이러한 방법으로 2차 순환류의 크기를 저감시키고, 바닥전단응력을 균일하게 만들 수 있다. 한편, 환형수조의 양방향 회전(counter-rotation)은 현장용 환형수조에는 적용될 수 없는 단점을 갖는다. 현장실험에서는 바닥면이 없는 현장용 환형수조를 해저면에 거치시켜 자연상태의 비교란 퇴적물 시료를 저면으로 형성시키는데, 바닥면이 존재하지 않는 환형수조 본체는 회전시킬 수 없으므로 양방향 회전을 통한 2차 순환류의 저감 및 바닥전단응력 균일화의 효과를 기대할 수 없다. 이러한 이유로 환형수조의 양방향 회전은 단지 실내실험용 환형수조에만 적용된다. 이에 본 연구에서는 환형수조 본체를 회전시키지 않고 수조의 측벽과 상부링의 각도 조절을 통해 수조단면의 형상을 변화시켜 2차 순환류를 저감시키고 바닥전단응력을 균등하게 하는 방법에 대한 연구가 수행되었다. 이 방법은 본체의 회전이 필요 없으므로 현장용 환형수조에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 실험장치의 구조가 단순해져 실험장치의 제작비가 절감될 수 있다. 또한 원주속도에 수직한 단면에서 속도구배가 감소되어 2차 순환류가 저감됨과 동시에 바닥전단응력이 균등하게 됨으로서 양방향 회전시와 동일한 효과가 얻어질 수 있을 것으로 예상된다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제13권5호
• /
• pp.979-990
• /
• 1989

본 연구에서는 종횡비가 1보다 크고 내부 벽면에 일정한 열유속을 가지고 외부벽은 등온으로 유지되며 나머지 벽은 단열된 수직환형 원통형에 대한 연구를 바탕으로 같은 경계조건으로 종횡비를 1이하로 감소할 때에 Darcy의 법칙을 기초로 유한차분법을 사용, 수치적으로 해석하여 다세포 유동의 존재 여부와 온도 분포 및 열전달율을 계산하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제33권9호
• /
• pp.674-681
• /
• 2009

Turbulent mixed convection in heated vertical annulus is investigated using Direct Numerical Simulation (DNS) technique. The objective of this study is to find out the effect of buoyancy on turbulent mixed convection in heated vertical annulus. Downward and upward flows with bulk Reynolds number 8500, based on hydraulic diameter and mean velocity, have been simulated to investigate turbulent mixed convection by gradually increasing the effect of buoyancy. With increased heat flux, heat transfer coefficient first decreases and then increases in the upward flow due to the effect of buoyancy, but it gradually increases in downward flow. The mean velocity and temperature profiles can not be explained by the wall log laws due to the effect of buoyancy, too. All simulation results are in good quantitative agreement with existing numerical results and in good qualitative agreement with existing experimental results.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
• /
• pp.2759-2764
• /
• 2008

Turbulent mixed convection in heated vertical annulus is investigated using Direct Numerical Simulation (DNS) technique. The objective of this study is to find out the effect of buoyancy on turbulent mixed convection in heated vertical annulus. Downward and upward flows with bulk Reynolds number 8500, based on hydraulic diameter and mean velocity, have been simulated to investigate turbulent mixed convection by gradually increasing the effect of buoyancy. With increased heat flux, heat transfer coefficient first decreases and then increases in the upward flow due to the effect of buoyancy, but it gradually increases in downward flow. The mean velocity and temperature profiles can not be explained by the wall log laws due to the effect of buoyancy, too. All simulation results are in good quantitative agreement with existing numerical results and in good qualitative agreement with existing experimental results.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
• /
• pp.449-452
• /
• 2008

환형 스월 난류 연소기 내에서 반응, 비반응시 발생하는 유동의 차이를 flamelet 난류연소와 난류유동 모델을 모두 고려한 3차원 LES 기법으로 연구하였다. 계산 모델은 GEAE의 LM6000 환형연소기를 이용하였으며, 조건은 실험에서 얻어진 값을 이용하였다. 연소시 열방출에 의해 연소가스의 체적이 팽창하고 이로 인해 유입되는 스월의 주흐름은 하류방향으로 더욱 뻗어나간다. 비반응에서 나타났던 수직 단면에서의 타원형의 속도 분포는 원형에 가깝게 변하며, 비반응 유동장에서는 와류의 분포가 광범위하게 나타나지만, 반응유동에서는 약한 와류들은 소멸되는 것으로 나타났다. 즉 반응과 비반응에서 와류 분포와 강도, 그리고 동일 세기의 와류의 크기가 확연히 다르게 나타나는데, 이는 연소에 의한 밀도 팽창에 의한 영향으로 판단된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
• /
• pp.3395-3400
• /
• 2007

Heat transfer experiments at a vertical annulus passage were carried out in the SPHINX(Supercritical Pressure Heat Transfer Investigation for NeXt Generation) to investigate the heat transfer behaviors of supercritical $CO_2$. The collected test data are to be used for the reactor core design of the SCWR (SuperCritical Water-cooled Reactor). The mass flux was in the range of 400${\sim}$1200 kg/$m^2$s and the heat flux was chosen up to 150 kW/$m^2$. The selected pressures were 7.75 and 8.12 MPa. The heat transfer data were analyzed and compared with the previous tube test data. The test results showed that the heat transfer characteristics were similar to those of the tube in case of a normal heat transfer mode and degree of heat transfer deterioration became smaller than that in the tube. Comparison of the experimental heat transfer coefficients with the predicted ones by the existing correlations showed that there was not a distinct difference between the correlations.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제26권11호
• /
• pp.1513-1520
• /
• 2002

Effect of Convex Surface Curvature on the Onset of Nucleate Boiling of Subcooled Fluid Flow in Vertical Concentric Annuli An experimental study has been carried out to investigate the effect of the transverse convex surface curvature of core tubes on heat transfer in concentric annular tubes. Water is used as the working fluid. Three annuli having a different radius of the inner cores, Ri=3.18mm, 6.35mm, and 12.70mm with a fixed ratio of Ri/Ro=0.5 are used over a range of the Reynolds number between about 40,000 and 80,000. The inner cores are made of smooth stainless steel tubes and heated electrically to provide constant heat fluxes throughout the whole length of each test section. Experimental result shows that heat flux values on the onset of nucleate boiling of the smaller inner diameter model is much higher than that of the larger size test model.

• 설비공학논문집
• /
• 제1권2호
• /
• pp.128-137
• /
• 1989

Numerical solutions for two-dimensional, steady, free convection are presented for a cylinder filled with saturated porous media. An annulus is bounded by inner wall with constant heat flux and two adiabatic horizontal walls with outer wall isothermally cooled. Governing equations are numerically solved for the range of Aspect Ratio 1 to 20, Radius Ratio, 1 to 20, and Rayleigh number, 50 to $10^4$ by Finite Difference method utilizing upwind scheme. Results are presented in terms of stream lines and isotherms, temperature distributions and local Nusselt numbers at the heated wall. Average Nusselt numbers are also presented for the comparisons.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제28권2호
• /
• pp.161-168
• /
• 2015

평면내 곡선교량은 편심하중뿐만 아니라 자중만으로도 비틀림하중을 받게 되고, 이는 지점부 부반력 발생의 원인이 된다. 본 논문에서는 경간장 48.8m를 가지는 단경간 곡선강박스 거더교량에 대해 내부곡률각도를 0.49~1.35rad으로 조정하면서 곡률효과에 따라 지점에서 발생하는 수직반력을 분석하였다. 부반력 발생가능성을 고려하여 반력 크기 및 방향을 예측하기 위해 곡선교량 상부구조를 각 독립된 요소로 분리하여 반력산정식을 해석적으로 개발하였다. 콘크리트 바닥판 및 강재 하부플랜지는 각각 면의 차원을 가지는 기학학적 환형섹터로, 수평면내에서 폭이 좁게 투영되어 나타나는 상부플랜지 및 복부판은 선의 차원을 가지는 기하학적 호로 가정되었다. 제안된 반력산정식의 형식은 비교적 단순하고 그 예측값은 유한요소해석으로 얻은 값과 비교하였을 때 오차가 1% 수준으로 잘 일치하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.619-626
• /
• 2000

본 논문에서는 $\infty$rrugation이 개구변에 수직인 환형 급전-혼 안테나의 전파반사를 FDTD 방법으로 해석하였 다. 동축선로로 혼 안테나가 급전할 때 thin wire 안테나 모델과 전계와 자계를 전압과 전류로 모댈렁한 1차원 F FDTD코딩방법을 이용하여 계산시간을 효율적으로 줄일 수 있었다. 중심주파수 11.8 GHz(X -band)에서 급천 동축선로의 특성임피던스를 50$\Omega$에서 20$\Omega$까지 lO$\Omega$씩 변화시켜 가며 계산한 결과 특성임피던스가 30$\Omega$인 경우 11 GHz-14 GHz의 넓은 주파수 영역에서 반사손실이 -25 dB 이상의 좋은 특성을 보인다. 또한 corrugation이 있을 때 방사패턴의 지향성이 개선되며 개구변에서의 위상오차가 감소됨을 확인하였다.