초소형 연소시스템의 응용을 위한 기초 자료로서, 열 및 운동량 손실이 예혼합화염의 연소불안정성에 미치는 영향에 대하여 수치적으로 연구하였다 고차정확도를 갖는 수치해석기법을 이용한 수치실험에서 운동량 손실은 Darrieus-Landau (D-L) 불안정성을 증진시키는 효과를 보였고 열손실은 diffusive-thermal (D-T) 불안정성을 활성화시키는 효과를 나타냈다. 이러한 영향은 화염의 비선형적 거동구간에도 유효하여 다중 셀의 분할 및 통합과정에서도 중요한 역할을 했다.
식생피복(Vegetation cover)은 대기 중의 강우와 토양 사이에서 침식으로부터 표토를 보호하는 역할을 한다. 자유 낙하하는 강우의 물방울은 식생을 통과하면서 차단(interception), 수관통과(throughfall), 수간유하(stemflow)의 형태로 변화한다. 식생은 강우입자의 운동에너지와 수량을 감소시키고, 지표면에 도달하는 시간을 지연시킴에 따라 지표유출(overland flow) 저감에 기여한다. 유출수의 흐름과정에서 식물의 줄기, 낙엽, 뿌리 등은 유속을 감소시키는 장애물로 작용하여 궁극적으로 토양침식은 감소한다. 토양침식은 식생피복이 증가함에 따라 일반적으로 감소하며, 지수함수의 관계를 갖는다. 식생의 종류와 구조 그리고 잎의 모양 등에 따라 수문물리적인 반응이 달라진다. 캐노피를 갖는 지상식물(canopy cover plant)은 물방울의 운동에너지를 갖는 반면, 지피식물(ground cover plant)은 낙하고가 작기 때문에 운동에너지는 적으며, 특히 낙엽층은 지표면을 보호하여 토양침식의 저감효과가 더욱 크다. 산불지역의 식생피복에 따른 토양침식 측정 자료에 따르면, 강우운동에너지는 식생피복이 증가함에 따라 지상피복(canopy cover)에 의한 감소보다는 지면피복(ground cover)과 낙엽피복(litter cover)에 의한 감소효과가 상대적으로 컸다. 식생피복에 의해 차단되는 강우의 손실량보다 침투량 증가에 의한 손실량이 상대적으로 많았다. 낙엽피복에 대한 강우모의 실험 결과에 따르면, 낙엽의 피복율이 증가함에 따라 지수적으로 토양침식량은 감소하였다. 낙엽 피복율의 40% 이상은 토양침식량을 현격이 감소시킨 반면, 피복율의 70% 이상은 지표유출량을 현저히 감소시켰다. 낙엽 피복율이 70%이상이면, 유출계수가 33%가 감소하였으나, 토양침식민감도는 94%로 크게 감소하였다.
본 연구는 비만아동을 위한 효과적인 운동 및 식이 요법에 관한 자료를 얻기 위하여 실시하였다. 대상자는 8~12세의 비만아동(체지방 $36.1\pm1.3%)과$$정상아동(18.9\pm1.3%)$ 각각 5명이었으며 3일간 실험환경에 적응하기 위한 대조기간(Control : C)을 거친후 1주간은 운동은 부하하되 에너지는 제한하지 않는 운동기간(Exercise without energy deficit : EEN)와 다음 1주간은 비만아동만을 대상으로 운동부하와 동시에 에너지를 제한하는 에너지 제한 운동기간(Exercise with energy deficit : EED)으로 나누어 실시하였다. 운동강도는 60~75%HRmax이었으며 에너지 제한량은 493kcal/day이었다. 각 실험 조건별 대사에너지 섭취량, 체중, 체성분, 체내 보유 에너지, 에너지 소비량의 변화를 측정하였다. 체지방량은 생체 전기저항 지방측정기를 이용하여 측정하였다. 대변 및 소변으로의 에너지 손실량으로부터 측정한 1일 평균 대사 에너지량(ME)은 정상아동이 대조기간(C) 및 운동기간(EEN)별로 각각 $1802\pm50kcal$ 및 $1771\pm72kcal이었고$ 비만아동이 대조기간(C) 및 운동기간(EEN) 및 에너지 제한 운동기간(EED)별로 각각 $2152\pm138kcal,$$1861\pm138kcal$ 및 $1368\pm87kcal이었다.$ 대조기간(C)에 비만 아동은 정상아동에 비해 대사에너지량(ME)이 높았으나 무지방조직(LBM) kg당 섭취량은 정상아동이 79kcal이며 비만아동이 70kcal로 오히려 비만아동의 경우가 낮았다. 대체로 운동에 의해 에너지 섭취량은 감소되었다. 동일한 운동 부하로 정상아동 및 비만아동의 체중은 각각 $1.00\pm0.20kg$ 및 $1.24\pm0.22kg씩$ 감소되어 정상아동에 비하여 비만아동의 체중감소가 더 많았다. 비만아동에서 에너지 제한(493kcal)으로 인한 체중감소량은 0.52kg이었고 체지방조직량(FM)은 0.46kg이었다. 운동기간(EEN)중 체성분 변동량으로부터 산출한 1일 1인당 체내 에너지 변동량은 정상아동이 1092kcal, 비만아동이 1270kcal 감소디어 비만아동의 에너지 소모량이 더 많았다. 비만아동에 있어 에너지제한 운동기간(EEN)에 정상아동이 $2863\pm58kcal,$ 비만아동이 $3131\pm158kcal이었으며,$ 에너지 제한 운동기간(EED)에 비만아동은 $3153\pm151kcal이었다.$ 이상의 성적으로 보아 본 실험에 적용한 운동 프로그램은 체중 감소에 효과적으로 작용하나 일부 부지방조직(LBM)의 감소를 동반하는 것으로 보아 다소 운동 부하량이 과도한 것으로 생각된다. 그러나 에너지 제한량(500kcal)은 체중감소에 매우 효율적인 것으로 평가되어 이후 비만아동의 체중조절에 본 실험의 에너지제한 운동 프로그램중 운동 부하량만을 다소 줄여 적용하면 매우 효과적일 것이라 생각된다.
본 연구에서는 양측 하지의 비대칭성이 수직점프의 수행, 즉 양측운동손실에 미치는 영향을 알아보기 위해 13명의 성인 남성을 대상으로 좌/우의 외발과 양발을 각각 이용한 수직반동점프를 비교, 분석하였다. 분석 결과 양발점프가 외발점프에 비해 2배 이상 점프하였으나 외발점프에서 하지가 발현하는 충격량과 일량이 양발점프보다 24% 정도 높게 나타나 양측운동손실을 보여주었다. 또한 우성과 열성하지의 외발점프에서 충격량과 일량은 4-7% 정도의 유의한 역학적 비대칭성이 나타났다. 하지만 양측하지의 비대칭성과 양측운동손실 사이에는 유의한 차이가 보이지 않았으며, 양발점프에서 우성하지와 열성하지의 역학적 변인들 사이에는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 양발 점프는 외발점프에 비해 짧은 시간에 관절의 높은 각속도로 긴 거리를 추진하였으며, 낮은 근활동을 보였는데 이러한 요인이 수행의 감소에 영향을 미쳤을 것으로 보인다.
고체 추진제 로켓의 연소시에 발생되는 산화 알루미늄(A1$_2$O$_3$) 입자는 로켓 추진 노즐에서 팽창과정의 효율을 저하시키는 요소가 되며, 이러한 비효율성은 연소 가스와 입자간의 비평형 상태 효과와 기본적인 속도와 열적 차이에 의해서 발생된다고 보고되었다. 또한 연소시 발생된 산화 알루미늄 입자는 높은 열과 큰 운동량을 가지고 로켓 노즐 내부를 유동하게 되며, 매우 많은 량이 짧은 시간에 고온 고속으로 노즐 벽면이나 기타 구조물에 충돌 및 점착하기 때문에 로켓 노즐내의 표면이 손상을 입게 되고, 로켓의 방향 제어 및 조정 안정성이 저하되며, 구조적인 강도가 약화 될 수 있다. 또한 산화 알루미늄 액적들의 경우 노즐 벽면에 고착되게 되면 로켓의 중량 증가로 인해서 추력의 손실을 초래할 수 있다. 따라서 이러한 연소 부산물들의 운동 경로와 충돌 위치 및 표면에서의 충돌량과 그리고 충돌에 따른 마모량 및 점착 그리고 열전달 특성을 예측하는 것이 필수적이다.
In momentum exchange theory the loss models for the circulatory flow is critically important. But because of lack of loss model on the circulatory flow, analysis model on regenerative turbomachines is not available in the open literature. In the present study circulatory loss is evaluated by combining bend's losses. Through the comparison with the previous experimental data on linear pressure gradient, a combination factor is suggested in terms of the aspect ratio of a channel. Applying this factor to two kinds of regenerative blowers the predicted results are found to be in good agreement with the experimental data of the overall performance and the head distribution along the rotational direction. Especially, the comparison with the head distribution demonstrates the accuracy of hydraulic model and loss model suggested in the present study. And the comparison with the overall performance confirms the validness of physical models as well as loss models suggested in the present study.
해양에너지는 아직 개발되지 않은 가장 유망한 재생 및 청정에너지 자원 중 하나이다. 특히 우리나라는 세계적으로 보기 드문 조류발전의 적지이며, 이를 이용하기 위해서는 각 해역에 적합한 조류에너지 변환 장치의 개발이 매우 필요하다. 따라서 본 연구에서는 조류발전 방식 중 수평축 로터 블레이드의 최적형상 설계 및 성능평가를 목적으로 날개 끝 손실 모델을 포함하는 날개요소 운동량이론을 적용한 조류터빈 설계기법을 제안하고, 100 kW급 로터 블레이드를 설계하였다. 또한 블레이드 국부위치에서 주속비에 따른 Prandtl의 날개 끝 손실 변화를 비교하였으며, 정격 날개 끝 속도비에서 NACA63812를 사용하여 설계된 로터 블레이드의 동력계수는 0.49로 우수한 성능을 나타내었다.
본 논문에서는 자동차 충돌사고 재구성에 직접 적용이 가능하도록, 주어지는 두 차량의 충돌후 속도, 차량에 관한 간단한 물성치와 기하학적 상대 위치들에 근거하여 충돌 직전 속도 성분들을 계산하는 소위 충돌 거동에 대한 역해석 방법을 제시한다. 또한, 제시하는 역해석 방법이 실용적 의미를 가지게 하기 위해서, 충돌 후 조건들로부터 반발계수와 역적비에 대한 적절한 추정 방법과 더불어 충돌 변형으로부터 유추할 수 있는 충돌 과정동안의 에너지 손실에 근거한 역해석 방안도 포함한다. 실차충돌 실험자료의 분석 결과에 따르면, 역적-운동량이론에만 근거한 역해석 결과뿐만 아니라 에너지 손실에 근거한 역해석 결과도 실험 결과와 좋은 일치를 보여주고 있다 강체역학의 범주내에서 역해석을 수행할 수 없는 공통속도 조건과 같은 경우나 반발계수에 관한 추정결과가 적절하지 않게 되는 등 단지 역적-운동량이론만을 이용한 해석 결과가 미흡한 경우에는 에너지 손실에 근거한 역해석 방법을 보완적으로 활용할 수 있을 것이다. 본 논문에서 제시한 충돌 과정 역해석 결과는 자동차충돌 해석 결과 및 충돌 전·후 거동에 대한 역미끄럼 해석 결과와 유기적으로 결합하여 자동차 충돌 사고 전 과정에 대한 직접적인 역해석을 수행할 수 있는 사고 재구성 패키지의 개발을 기대할 수 있다.
The complicated helical flow formed in the regenerative turbomachines is usually decomposed into a peripheral component and a circulatory component. On the basis of the momentum exchange theory, the circulatory flow plays a critical role of imparting angular momentum to the peripheral flow. Therefore, the accuracy of performance prediction is dominated by the circulatory flow modeling. Until now the circulatory flow has been accounted of a standstill flow normal to the peripheral flow. However, the circulatory path from the impeller exit to the re-entrance inlet is exposed to the adverse pressure gradient, so it would be more realistic to describe that the circulatory flow is formed on the skewed plane not perpendicular to the peripheral flow. Present study suggests new circulatory flow loss model including the effect of adverse pressure gradient and modifies the effective circulatory flow rate and circulatory pivot which were previously published.
이 글에서는 엔진 윤활 시스템해석 프로그램의 구성 요인 및 프로우차트를 열거했으며 이렇게 만들어진 프로그램을 이용하여 엔진의 개선 및 신엔진 개발 시에 매개변수를 변화시켜가며 오일 유로의 설계와 요구되는 오일량을 결정하여 최적의 윤활시스템을 설계할 수 있다고 본다. 참고로 밸브시스템의 정상적인 작동을 유지하는 상태에서 요구되는 토출 유압과 유량이 줄어들면 오일 펌프의 용량을 줄일 수 있고 그로 인해 오일 펌프 구동손실도 줄일 수 있다. 또한 최적 유량이 공급될 때 엔진 구동손실을 최소화할 수 있다. 더나아가 본 해석으로 얻은 최적화된 유량이 만족 된 이상적인 윤활 부위의 치수가 결정된 상태에서 운동부의 마찰을 최소화하는 엔진 마찰의 수치해석적 모델을 개발하는 것도 흥미있는 과제이다. 또한 간단한 테스트 리그 제작에 의한 각 윤활 부품에서의 압력-유량 관계 실험식의 정확도를 높이는 것도 앞으로의 과제이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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