• Title/Summary/Keyword: 실험유체역학

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An Experimental Study on Hydrodynamic Behavior of a Slender Cylinder Falling in a Viscoelastic Fluid (점탄성 유체내에서 낙하하는 원통형 미소체의 거동에 관한 실험적 연구)

  • 주용기
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.4 no.1
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    • pp.25-34
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    • 1992
  • 저속으로 낙하하는 원통형 미소체의 유체역학적 거동에 대하여 점탄성 유체의 비 뉴우튼 성질의 영향에 관해서 연구가 수행되었다. 원통형 미소체의 직경 및 직경에 대한 길 이의 비 (Aspect Ratio)의 영향에 관해서도 또한 고찰하였으며 본 실험에서는 뉴우튼 유체 로서 99.5%의 글리세린용액과 점탄성 유체로서 1,000 wppm 의 polyacyla-mide(Separan AP-273) 수용액이 각각 사용되었다. 낙하하는 미소체의 Aspect Ratio가 증가할수록 무차원 최종속도는 뉴우튼 유체내에서 보다 점탄성 유체내에서 그증가속도가 더욱 커짐을 보였다. 뉴우튼 유체 내에서 낙하하는 원통형 미소체의 마찰저항 계수는 실험데이타로부터 계산된 값과 이론치가 비교적 잘일치하나 점탄성 유체에 관한 마찰저항 계수는 본 실험의 결과치와 무한히 긴 원통형 미소체에 대한 기존연구의 이론값과는 상당한 차이가 있음을 알수 있었 다, 이는 점탄성 유체내에서 수직으로 낙하하는 원통형 미소체의 저항계수가 k(즉 용기의 직경에 대한 미소체 직경의 비), power-law index 레이놀즈수 뿐아니라 aspect ratio를 포함 하는 새로운 관계식이 도출되어야 함을 분명히 보여주고 있다.

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Sloshing 현상과 제어

  • 김사수
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.31 no.3
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    • pp.21-24
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    • 1994
  • 최근 다루어지고 있는 sloshing에 관한 연구에 대하여 고찰하여 보았다. 탱크내의 유체운동의 추정에 관해서는 수치해석법에 의한 추정에 대하여는 어느 정도의 가능성을 제시하게 되었다. 그러나 구조강도상 중요한 유체충격에 의한 충격압의 추정에 대해서는 새로운 정량적 검토가 필요하다. 즉 수치계산법으로는 한계가 있기 때문에 이를 극복하기 위해서는 경험이나 실험적인 know-how가 있었야만 기대되는 결과를 얻을 수 있을 것으로 본다. 이상에서 외국에서는 이 론해석과 실험을 통한 연구가 병행되어 왔지만은 국내에서는 지금껏 이론에만 의존한 연구가 되어 왔다. 따라서 앞으로는 계속 새로운 계산구성이나 algorithm과 더불어 실험적 검증을 통하여 신뢰 있는 수치유체역학의 개발이 필요하다고 본다.

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Motion Performance Prediction and Experiments of an Autonomous Underwater Vehicle through Fluid Drag Force Calculations (유체항력 계산을 통한 자율무인잠수정의 운동성능 예측과 실험)

  • Kim, Chang Min;Baek, Woon Kyung
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.39 no.6
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    • pp.614-619
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    • 2015
  • In this study, a dynamics model was developed to predict the motion performance of an Autonomous Underwater Vehicle (AUV). The dynamics model includes basic dynamic state variables of the hull and force terms to determine the motion of the AUV. The affecting terms for the forces are hydrostatic force, added mass, hydrodynamic damping, lift and drag forces. The force terms can be calculated using analytical and Computational Fluid Dynamics methods. For the underwater motion simulation, a simple PD controller was used. Also, the AUV was tested in a water tank and near sea for the partial verification of the fluid drag force coefficients and way-point tracking motions.

linear Viscoelastic Properties and Relaxation Time Spectrum of Dilute Polymer Solutions (묽은 고분자 용액의선형 점탄성과 완화 시간 스펙트럼)

  • 안경현
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.7 no.3
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    • pp.211-224
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    • 1995
  • 묽은 고분자 용액의선형 점탄성과 완화시간 스펙트럼에 대하여 비드수, 유체역학적 상호작용, 배제 부피와 비선형 스프링들의 영향을 비드-스프링 모델을 통하여 연구하였다. Fixman의 모델을 개량하였고, 비선형 스프링개념을 도입한후 선형점탄성에 관한 식들을 유 도하였다. 그중에서 주로 복고 점도의 크기와 위상차에 대한 BSM 파라미터들의 영향을 살 펴보았다. 실험데이터에서 진동수에 따른 위상차의 평평한 부분의 길이로부터 비드수를 Mark-Houwink 식의 지수 값으로부터 유체역학적 상호작용 파라미터를 그리고 fitting 파라 미터로써 배제 부피 파라미터와 비선형 스프링 파라미터의 함수형태로 표현되는 동적 확장 파라미터를 결정할수 있었다. 또한 광산란 실험등으로부터 배제 부피 파라미터를 결정하게 된다면 이로부터 비선형 스프링 파라미터도 결정할수 있음을 알수 있었다. 한편 불연속적인 현태인 BSM의 완화시간 스펙트럼에 미치는 BSM 파라미터들의 영향을 분석함으로써 각 파람터의 효과와 차이점을 분명히 알수 있었다. 본논문에서는 BSM에 비드수, 유체역학적 상호작용 배제 부피 그리고 비선형 스프링 효과를 동시에 적용하는 방법을 제시하였으며 이 방법을 통하여 묽은 고분자 용액의 선형 점탄성 실험 데이터를 정량적으로 설명할 수 있었다.

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A Study on the Development Fluid Mechanics Principles by WBI Learning Program (유체역학의 원리 학습을 위한 WBI 프로그램 개발 연구)

  • Son, Young-Bae;Park, Dea-Woo
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.14 no.10
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    • pp.2324-2330
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    • 2010
  • In middle and high school to learn the principles of fluid mechanics to Experiments in space and time constraints and difficulties for the study of the principles of fluid mechanics to the problem is superficial. In this paper, Pascal's principles, Archimedes' Principle, Bernoulli's Theorem, etc. learning about the fluid mechanics and implemented in Web Browser, In connection with flash and HTML, web simulation is to implement. Web Based Instruction program that implemented a comparative analysis became an effect of 15% to industrial total high school students in satisfaction, Interest, Achievement. The fluid mechanics education through engineering design and web design through the actual web server is implemented on the Internet over broadband. Department of Education, this study the fluid mechanics and the Internet will contribute to the development of distance education.

Numerical Simulation of Triaxial Compression Test Using the GREAT Cell: Hydro-Mechanical Experiment (GREAT 셀을 이용한 삼축압축시험의 수치모사: 수리역학 실험)

  • Dohyun Park;Chan-Hee Park
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.33 no.2
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    • pp.83-94
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    • 2023
  • Unlike the conventional triaxial test cells for cylindrical specimens, which impose uniform lateral confining pressures, the GREAT (Geo-Reservoir Experimental Analogue Technology) cell can exert differential radial stresses using eight independently-controlled pairs of lateral loading elements and thereby generate horizontal stress fields with various magnitudes and orientations. In the preceding companion paper, GREAT cell tests were numerically simulated under different mechanical loading conditions and the validity of the numerical model was investigated by comparing experimental and numerical results for circumferential strain. In the present study, we simulated GREAT cell tests for an artificial sample containing a fracture under both mechanical loading and fluid flow conditions. The numerical simulation was carried out by varying the mechanical properties of the fracture surface, which were unknown. The numerical responses (circumferential strains) of the sample were compared with experimental data and a good match was found between the numerical and experimental results under certain mechanical conditions of the fracture surface. Additionally, the effect of fluid flow conditions on the mechanical behavior of the sample was investigated and discussed.

Improvements in Fluid Engineering Laboratory Education : A Future Oriented Directions (미래지향적인 유체공학 실험교육의 개선방향)

  • 김경천
    • Journal of the KSME
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    • v.34 no.2
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    • pp.118-125
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    • 1994
  • 미래기술은 컴퓨터와 통신이 주도하는 정보화 기술을 주축으로 점점 고성능화, 지능화 기계의 등장을 요구하며, 기계공학도 최근 그 개념 자체가 급속히 변화하고 있다. 교육계와 산업계에서는 구태의연한 교과과정에서 탈피하여 전자공학과 전산공학을 응용하는 교육과 동시에 더욱 심도 있는 기본교육을 요구하고 있다. 특히 유체공학은 현상론적 이해가 필요한 실험과학의 범주이 므로 실험실 교육이 절실한 학문이다. 미래지향적인 유체공학 실험교육의 개선방향은 개인용 컴퓨터를 적극활용하여 참여하는 실험을 필수적으로 운용하도록 유도하고 학생으로 하여금 물 리적 이해와 함께 창의적인 정보창출과 정보처리기법의 경험을 얻도록 해야한다. 아울러 다각 적이고 효율적인 실험장치를 설계하여 유체역학의 기본이론들이 충분히 이해될 수 있는 데몬스 트레이션용 실험이나 Kit형 실험도 더욱 보완될 필요가 있다.

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Numerical Modelling Techniques of VPMM for Manta Type UUV (만타형 UUV의 VPMM 전산해석기법 개발)

  • Sang-Eui Lee
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.151-151
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    • 2023
  • An accurate prediction of the hydrodynamic maneuvering darivatives is essential to desing a robust control system of a UUV(unmanned underwater vehicle). Typically, these derivatives were estimated by either the towing tank experiment or semi-empirical methods. With the enhancement of high performance computing capacity, a numerical analysis using computational fluid dynamics has reach the level of experiment. Therefore, the aims of the present research are to numerically develop a computational model for the vertical planar motion mechanism of a UUV and to estimate the hydrodynamics loads in 6-DOF. The target structure of the present study was manta type UUV (12meter length). The numerical model was developed in 1/ 6 model scale. Numerical results were compared with the results of the towing tank experiment for validation. In the present study, a commercial RANS-based viscous solver STARCCM+ (ver 17.06) was used.

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