• Title/Summary/Keyword: 압력경계

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Control of High-Pressure Exhaust Gas Flows Using Shock-Wave Confinement (충격파 감금법을 이용한 고압배기가스 유동의 제어)

  • ;;K.Matsuo
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.19-19
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    • 1998
  • 최근 화학, 연소, 동력, 제철 등의 각종 플랜트에서 조업압력이 고압화되어 가고 있으며, 이에 수반하여 배관계를 통하는 고압가스 유동에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 배관계를 통하는 고압가스의 유동에 있어서 유량의 적절한 제어, 유동에 의하여 야기되는 배관계의 소음·진동, 그리고 배기가스의 적절한 처리법 등은 공학적으로 매우 중요한 문제로 알려져 왔다. 일반적으로 정상운전을 하는 플랜트에서 고압 배기가스의 문제는 배기가스 Expander에 의하여 에너지를 회수하는 방법이 생각될 수 있으나, 실제 공업현장에서는 배기가스를 안전하고, 또 소음·진동을 발생시키지 않도록 적절하게 처리하는 것이 매우 중요한 기술적 과제로 남아 있다. 일반적으로 배기가스의 압력이 임계압력(critical pressure) 이상으로 되는 경우(실제 대부분의 플랜트에서 배기가스의 압력은 임계압력보다 매우 높다), 배관계 내부에서 충격파(shock-wave)가 발생하여 난류와동 혹은 난류경계층과 간섭하게 됨으로써 강력한 공기역학적 소음이나 진동을 발생시키게 된다. 이와 같은 소음·진동에 대한 대책으로는 현재 가스배출부에 감압밸브를 직렬로 설치하거나, 유로에 다공판(porous plates)들을 삽입하여 감압과정을 공간적으로 분산시킴으로써, 충격파가 발생하지 않도록 하는 방법을 주로 채택하고 있다. 그러나 이러한 방법을 적용하는 경우 배기가스 유동에 대한 유량의 제어기능이 저하되는 문제가 발생한다.

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A Study on the Blood Flow Characteristics in the Abodminal Aortic Aneurysm (대동맥류 내부 혈류 유동 특성에 관한 연구)

  • 오태헌;김상욱;이계한
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.20 no.5
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    • pp.601-608
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    • 1999
  • 동맥의 일부분의 팽창하는 동맥류는 높은 사망률을 야기하는 혈관계 질환이다. 동맥류의 발생 및 파열에는 동맥류 내부의 혈류의 유동에 의한 혈관벽 전단 응력 및 압력이 주용한 원인 중 하나로 의심되고 있다. 복부대동맥류 내부의 혈류 유동 특성을 밝히기 위해서 동맥류의 최대 확장부가 복부동맥의 1.5배, 2배인 유리 모델을 제작하였다. 정상류 상태에서 다양한 레이놀즈수에 대해서 속도 및 난동도를 입자영상속도계를 이용하여 측정하였다. 경계층 박리로 인한 재순환 부분이 끝나는 재부착점은 동맥류 최대 확장부 후부에서 발생하였으며, 이 위치는 레이놀즈수의 변화에 따라 바뀌었다. 축방향 속도의 난동은 최대 확장부 후부에서 크게 나타났으며, 이 위치에서 난동에 의한 부가적 응력이 크며 혈관벽 구조변화가 발생하리라 예측된다. 동맥류 내부의 압력분포는 수치해석에 의해 계산되었다. 동맥류 내부 압력은 크기가 증가함에 따라 커졌으며 압력은 동맥류 최대 확장부 후부에서 발생하는 재부착점에서 최대값을 나타내었다. 동맥류 최대확장부 후부는 압력이 최대값을 가지며, 전단력의 변화 및 난동이 큰 지역이므로 동맥류의 파열이 발생하기 쉬운 지역으로 예측된다.

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Extinction Characteristic of AP/HTPB Composite Solid Propellant by Rapid Depressurization (급감압에 의한 AP/HTPB 복합고체추진제의 소화 특성)

  • Kim, Daeyu;Yoon, Jisang;Lee, Kukjin;Yoon, Woongsup
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.23 no.2
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    • pp.21-26
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    • 2019
  • Exposure to a rapidly depressurized environment causes extinction of a burning solid propellant. Experiments have been conducted to determine the rate of depressurization required to extinguish a burning solid propellant. For this purpose, a depressurization combustor was designed and fabricated. The results of this experiment were used to determine the boundary between extinction and non-extinction of AP/HTPB solid propellants under different propellant compositions. Experimental results show that the initial and final pressures have a considerable effect on the critical depressurization rate.

원자력分野 에서의 破壞力學 現況 -법적 요구사항을 중심으로 (II)-

  • 송달호;손갑헌
    • Journal of the KSME
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    • v.21 no.1
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    • pp.21-31
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    • 1981
  • 원자력발전소의 원자로냉각재 압력경계의 건전성과 안정성을 확보하기 위하여 법적 요구조건을 설정함에 있어 파괴역학이 어떻게 적용되었는 가를 설명하였다. 이를 요약하면 다음과 같다. 1) 압력경계에 사용되는 재료의 $RT_{NDT}$를 정의하였다. 이는 무연성천이온도와 같은 개 념의 것으로, 앞으로 재료의 파괴인성은 이 $RT_{NDT}$에 대한 상대온도의 함수로 주어진다. 2)비연성파괴를 방지하기 위한 설계조건으로서 선형탄성 파괴역학에 근거한 조건식을 인용하였다. 여기서 조건식이란 능력확대계수의 합계가 어떠한 조건에서도 이러한 조건식을 만족한다는 것을 해석적으로 확인하고 규제당국의 승인을 받아야 한다. 3) 가동중검사에 발견된 결함으로 합격수준을 초과하는 것은 파괴역학적으로 해석하여 구조적 으로 안전하다는 것은 파괴역학적으로 해석하여 구조적으로 안전하다는 것을 입증하여야 한다. 이때 결함은 원자로의 가동과 더불어 성장하므로 수명기간중 피로파괴에 이를 것인지의 여부도 평가하여야 한다. 이때의 대조균열성장률은 Paris의 power law에 따른다. 4) 고속중성자 (E>1. 0MeV)에 의한 조사취화를 감시하기 위하여 감시시험계획을 사전에 수립 하고 이에 따라 감시시험을 수행하여 조사에 수립하고 이에 따라 감시시험을 수행하여 조사에 의한 원자로용기 재료의 파괴인성의 저하를 평가하여 이를 고려한 충분한 안전여유를 갖는 운 전조건 즉, 압력-온도 한계곡선을 산출하여야 한다. 이때의 취화 정도는 DELTA. $RT_{NDT}$ 와 Upper Shelf Energy의 감소로 나타낸다. 또한, 압력-온도 한계곡선은 선형관성 파괴역학에 입각한 조건식을 이용하여 해당 온도에서의 압력을 산출한다. System을 개발 사용하기 위하여 기존 전자계산소를 이용하는 방법이 바람직하며 System의 도입은 자체운영을 결정하기 전에 경제적인 여건 등 여러가지 문제를 검토하여야 한다. 특히 Turn Key Base로 System를 도입할 경우에는 System의 도입목 적과 사용빈도, 앞으로의 확장성 현재 설계및 생산 과정과의 마찰가능성, 유지보수문제 등을 신 중히 검토하여야 한다. 이제 기계공업도 전자계산기를 이해하고 사용하므로 서 발전할 수 있는 단계가 되었다. 예로부터 좋은 공구를 개발하여 적절히 사용하는 것이 기계공업 발전의 첩경이 었다. 전자계산기는 현대 기술이 개발한 가장 강력하고 사용하기 좋은 공구이다.점에서 피로구열의 안정성장을 논하고, 과거 10여년간의 피로 crack문제에 대한 연구방법, 실험방법 등을 소개하는 방향으로 고 를 진행시켜 나가겠다.에 그 효과가 증대됨을 알 수 있었다.적용한 임상실험이 수행되어야 할 것이다. 또한 위치결정에서 획득한 좌표값의 정확성을 알아보기 위해서 팬톰을 이용한 방사선조사 실험이 추후에 실행되어져야 할 것이다. 그리고 제작된 프레임에 Rotating X선 시스템과 내부 장기의 움직임을 계량화하고 PTV에서의 최적 여유폭을 설정함으로써 정위 방사선수술 및 3 차원 업체 방사선치료에 대한 병소 위치측정과 환자의 자세에 대한 setup 오차측정 결정에 도움이 될 수 있을 것이라고 사료된다. 상대적으로 우수한 것으로 나타났으며, 혼합충전재는 암모니아의 경우 코코넛과 펄라이트의 비율이 7:3인 혼합 재료 3번과 소나무수피와 펄라이트의 비율이 7:3인 혼합 재료 6번에서 다른 혼합 재료에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 4. 코코넛과 소나무수피의 경우 암모니아 가스에 대한 흡착 능력은 거의 비슷한 것으로 사료되며,

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A New Pressure-Based PISO-Finite Element Method for Navier-Stokes Equations in All Speed Range (Navier-Stokes 점성유동의 전속도 영역 해석을 위한 새로운 압력기반 PISO-유한요소법)

  • Shim E. B.;Chang K. S.
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.1 no.1
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    • pp.112-122
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    • 1996
  • A finite element scheme using the concept of PISO method has been developed to solve the Navier-Stokes viscous flows in all speed range. This scheme includes development of new pressure equation that retains both the hyperbolic term related with the density variation and the elliptic term reflecting the incompressibility constraint. The present method is applied to the incompressible two-dimensional driven cavity flow problems(Re=100, 400 and 1,000). For compressible flows, the Carter plate problem(M=3 and Re=1,000) is computed. Finally, we have simulated the shock-boundary layer interaction(M=2 and Re=2.96×10/sup 5/), a more difficult problem, and compared its results with the experiment to demonstrate the shock capturing capability of the present solution algorithm.

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Study on Faults Diagnosis of Nuclear Pressure Boundary Components using Pattern Recognition of Nuclear Power Plant Simulator Data (원자력발전소 시뮬레이터 데이터의 패턴인식을 이용한 압력경계기기 고장 진단 연구)

  • Ahn, Hongmin;Choi, Hyunwoo;Kang, Seongki;Chai, Jangbom
    • Transactions of the Korean Society of Pressure Vessels and Piping
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    • v.13 no.1
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    • pp.48-53
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    • 2017
  • We diagnosed the defect using the data obtained from the nuclear power plant simulator. In this paper, we diagnosed faults in the nuclear power plant system for discovery instead of the traditional single-component or device unit. We created the six fault scenarios and used a fault simulator to obtain the fault data. It was extracted pattern from acquired failure data. Neural network model was trained and simple pattern matching algorithm was applied. We presented a simulation result and confirmed that the applied algorithm works correctly.

Measurement of the Laminar Boundary Layer in a Streamwise Corner by using PIV Technique (PIV 기법을 이용한 Streamwise Corner 층류 경계층 측정 연구)

  • Park, Dong-Hun;Park, Seung-O;Kwon, Ki-Jung;Shim, Ho-Joon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.37 no.12
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    • pp.1165-1172
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    • 2009
  • The laminar boundary layer along a streamwise corner formed by two flat plates intersecting at right angle is measured by using Particle Image Velocimetry(PIV) technique. The free stream velocity ranges from 2.96m/s to 3.0m/s. The angle of incidence of the corner is set to 1.2 degree providing slightly favourable pressure gradient to ensure a laminar flow in the corner region. A round shape leading edge is used and the length of the model is about 1000mm. In the bisector plane, the measurement data show separation type velocity profiles having an inflection point which is a typical characteristic of laminar corner boundary layers. As the distance away from the bisector plane increases, velocity profiles are found to change into the Blasius profile. The change completes around half length of the boundary layer thickness in the bisector plane away from the bisector plane along the plate. In the bisector plane, the growth characteristic of the boundary layer thickness and the approximate similarity of velocity profiles are confirmed from the measurement data.

Numerical Study of the effect of pintle shape on the thrust level (핀틀 형상이 추력 크기에 미치는 영향에 대한 수치해석적 연구)

  • Kim, Joung-Keun;Park, Jong-Ho
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.37 no.5
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    • pp.476-482
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    • 2009
  • The effect of pintle shape on the thrust level of pintle-nozzle Solid Rocket Motor(PNSRM) was studied numerically using the Spalart-Allmaras turbulent model of Fluent. Mass flow rate of PNSRM was always less than theoretical value and the extent of decrease in mass flow rate grew in the large pintle because of increase in the relative boundary layer thickness between pintle body and nozzle wall. The bigger pintle size was, the more thrust of pintle tip pressure was obtained. Meanwhile the more thrust of nozzle and chamber pressure decreased. Hence, total thrust of big pintle was less than a small pintle under same throat area condition. Specific impulse was relatively flat for all pintle shape.

Porous Fence Effects on Surface-Pressure of a Triangular Prism in Atmospheric Boundary Layer (다공성 방풍펜스가 대기경계층내에 놓인 삼각프리즘 표면압력에 미치는 영향에 관한 연구)

  • Park, Cheol-U;Seong, Seung-Hak
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.20 no.8
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    • pp.2670-2680
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    • 1996
  • Effeccs of porous wind fence on surface-pressure around 2-dimensional prism model of triangular cross-section were investigated experimentally. The pressure data were obtained at a Reynolds number based on the model height of Re=2.1*10$^{5}$ . Flow visualization also carried out to investigate the flow structure qualitatively. The mean velocity and turbulent intensity profiles measured at fence location were well fitted to the neutral atmospheric surface boundary layer over the open terrain. Various fences with different porosity and height were tested to investigate their effects on the surface pressure acting on a prism model at different locations. As the results, porous fence with porosity 40 ~ 50% is most effective for abating wind erosion. With decreasing porosity of the fence, pressure fluctuations on the model surface are increased. The mean pressure coefficients are decreased only when the fence height is greater than the model height. The effect of distance between wind fence and triangular prism was not significant, compared to that of the fence porosity and height.

One-dimensional head distribution analysis in two-layer porous media using integral equations (적분방정식(積分方程式)을 이용한 2층(二層) 다공성(多孔性) 매질(媒質)에서의 1차원 수두분포(水頭分布) 해석)

  • Lee, Sang Il
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.13 no.1
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    • pp.97-103
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    • 1993
  • This paper presents a quasi-analytical method using integral equations to obtain head distributions in unsaturated porous media with different hydrogeologic properties. One-dimensional soultion algorithms were developed for two cases of boundary conditions at the top: 1) constant head and 2) constant flux. Water table elevation at the bottom was assumed known for both cases. The methodology was applied to a fly ash disposal facility in an alluvium area. The results showed that the pressure head distributions had high nonlinearity with large gradients slightly above the interface of two media which made preliminary numerical solutions implausible. The developed method helped to structure finite element grids for improving convergence and accuracy.

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