• 제목/요약/키워드: 유동교란

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조류자원의 평가에 관한 이론적 연구 (Theoretical Study on Assessment of Tidal Stream Resources)

  • 양창조
    • 해양환경안전학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.23-28
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    • 2011
  • 조류자원을 평가하기 위해 양쪽이 무한한 바다에 연결되어 있고, 수평한 바닥을 갖고 있는 수로를 가정하고, 수위의 시간변화에 따른 동적효과를 무시한 개수로 유동에서 양 끝단의 수두 차에 의해 구동되는 단순 수로에 대해 에너지 추출 모델을 제안하였다. 조류에너지는 그 단면을 지나는 유속의 3승에 비례하며, 수로 내에서의 에너지 추출은 반드시 유속의 감소를 초래하였다. 교란되지 않는 흐름의 수로에서 10%의 에너지 추출은 약 5.7%의 유속 감속을 초래하며, 20%가 추출되면 유속은 약 11.3%로 감소되었다. 또한, 수로 내에서 더 유속 감소가 가능하다면 이용 가능한 에너지의 추출은 보다 높을 수 있음을 보였다.

남강 습지에 분포하는 키버들 집단의 공간적 상관 분석 (Spatial Autocorrelation Analysis among Subpopulations of Salix koriyanagi in Swampy Area at the Namgang River, Korea)

  • 허만규
    • 생명과학회지
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    • 제18권11호
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    • pp.1465-1470
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    • 2008
  • 키버들(Salix koriyanagi)은 관목으로 한국에 고유종이다. 전분 젤 전기영동을 사용하여 남강 상류 저습지에 분포하는 키버들 집단에서 유전적 다양성과 집단구조를 분석하기 위해 집단을 세분하였다. Moran's I값으로 세분화된 1.0 m 간격별 구간 내 개체들의 대립유전자좌위에서 유의한 상관을 조사한 결과 약 6 m 간격 내 개체들의 뭉침이 나타났으며, 12 m 이상일 경우 유의한 차이가 나타났다. 따라서 키버들의 경우 집단구조가 12 m 이내에서 형성됨을 알 수 있었다. 대부분의 집단이 제한된 유전자 유동과 유효집단의 감소가 예상되며, 겨울철 가뭄과 여름철 홍수로 심한 병목을 유발하고, 주기적인 홍수와 배수로 인한 개체수의 교란이 발생한 것으로 판단된다.

모형 연소기의 연소 불안정성 연구용 섭동 장치의 기능 검증 및 분석 (Verification and Analysis of Characteristics of Mechanical Pulsation for Combustion Stability Study in a Model Chamber)

  • 민용호;손채훈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.28-30
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    • 2012
  • 본 연구에서는 연소실 내의 압력섭동에 의해 발생되는 연소 불안정 상황을 모사하기 위한 시험 도구로서 섭동장치를 제작하였고, 이에 대한 성능 실험을 수행하였다. 공급되는 산화제의 유동의 흐름을 조절하여 교란을 발생시켜 인위적인 섭동을 유발할 수 있는 디스크 형태의 섭동 발생 장치를 제작하고 특성을 파악하였다. 디스크의 회전에 따라 주파수를 조정하여 모델 연소실내의 공진 주파수와의 동조가 가능하였다. 압력센서를 이용하여 섭동의 크기를 파악할 수 있었다. 따라서 설계된 섭동 장치는 연소 불안정 연구에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

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충격파 터널을 이용한 스크램제트 실험 기술 (Scramjet Experimental Techniques Using a Shock Tunnel)

  • 양성모;김근영;장원근;진상욱;박기수
    • 한국추진공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.97-106
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    • 2018
  • 본 논문은 충격파 터널을 이용한 이중압축램프 흡입구 형상의 모델 스크램제트 시험에서 나타난 기술적 난제 및 그 해결 방안들을 정리하였다. 시험 설비 불시동, 격막 파편에 의한 유동 교란 및 모델 손상, 다중 분사에 따른 연료 제트 미발달, 그리고 짧은 시험 시간이 이에 해당한다. 파악된 기술적 난제들을 해결한 이후, 개선된 결과를 쉐도우그래프 이미지 및 저압관 끝단 전압력 측정 결과를 통해 확인하였다.

MMH-NTO 이원추진제 추력기의 배기가스 거동 해석 연구 (Exhaust Plume Behavior Study of MMH-NTO Bipropellant Thruster)

  • 김현아;이균호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.300-309
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    • 2017
  • 우주비행체는 우주공간에서 소형 추력기를 통해 연소가스를 노즐 외부로 배출시킴으로써 궤도보정 및 자세제어에 필요한 반작용 모멘텀을 발생시킨다. 이때 배출된 배기가스가 우주비행체의 표면과 충돌하면서 발생된 교란 힘 및 교란토크, 열 부하, 표면 오염 등은 우주비행체의 수명 단축 및 기능저하를 유발시킬 수 있으므로 추력기 배기가스 거동에 관한 예측은 우주비행체 설계시 매우 중요한 절차라고 할 수 있다. 본 연구에서는 우주비행체의 자세제어용 추력기로 사용되는 10 N급 이원추진제 추력기의 배기가스 거동을 수치적으로 해석함으로써 우주비행체 설계에 필요한 핵심기술을 확보하는 것이 목적이다. 이를 위해 모노메틸하이드라진(MMH) 연료와 사산화이질소(NTO) 산화제의 화학평형반응과 추력기 노즐 내부 연속체 영역 계산을 수행한 후 배기가스 해석을 위한 직접모사법(DSMC)의 유입조건으로 적용하였다. 해석 결과, 이원추진제 추력기 노즐 부근에서 배기가스의 화학종 박리와 같은 비평형 팽창과 후방유동의 특성들을 예측할 수 있었다.

선미후류-프로펠러 상호작용을 고려한 유효반류 추정법 (Prediction of Effective Wake Considering Propeller-Shear-Flow Interaction)

  • 이창섭;이진태
    • 대한조선학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.1-12
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    • 1990
  • 선미후류에 포함된 보오텍스 시스템과 프로펠러와의 상호작용을 이론적으로 해석하여 유효반류를 계산하는 방법을 제안하였다. 선미주위의 복잡한 유동을 Poincare의 방정식을 사용하여 수학적으로 표시하였고 임의의 점에서의 교란속도를 물체 표면에 분포되어 있는 쏘오스 및 보오텍스에 의한 유기속도의 표면적분과 유체중 위치하는 쏘오스 및 보오텍스에 의한 유기속도의 체적적분의 함으로 표시하였다. 이 식으로부터 유효속도(effective velocity)를 유체중 보오텍스에 의한 유기속도의 체적적분으로 정의하였다. 유체중의 보오텍스의 위치와 세기는 불균일한 호칭속도(nominal velocity)분포에 포함되어 있는 보오텍스로부터 프로펠러가 작동할 때의 유선변화를 고려하여 보오텍스 운동역학(vortex dynamics)을 만족하도록 결정된다. 이론을 검증하기 위한 계산예로써 축대칭 전단류(shear flow)중 원판형 추진장치가 작동할 때 프로펠러에 의한 유선변화 모형을 변화시켜 유효속도를 계산하였고 양력판 이론에 의한 값과 비교하였다.

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대기 질소강하물이 육상 생태계에 미치는 영향 및 국내 연구제안 (Effects of Nitrogen Deposition on Terrestrial Ecosystems)

  • 강호정
    • 환경생물
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    • 제19권4호
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    • pp.232-238
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    • 2001
  • 본 논문에서는 대기로부터 유입되는 질소강하물이 육상생태계에 미칠 영향에 대해 살펴보았다. 질소강하는 산업화 및 화석원료의 사용(특히 자동차의 증가)과 집약적인 농업으로 인해 유럽과 북미를 중심으로 급격한 속도로 증가하고 있으면 한국도 이와 같은 증가 추세를 나타내고 있는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 증가된 질소유입은 처음에는 육상생태계의 일차생산성을 증가 시키지만 장기적으로는 산림의 질소포화(Nitrogen Saturation)를 일으켜 산림의 쇠퇴나 생태계의 교란을 일으킬 수 있다. 주요 기작으로는 영양소의 불균형, 토양의 산성화, 독성이온의 유동화 등이 알려져 있다. 이와 더불어 질소강하의 증가는 토양 내 유기물 분해속도를 늦출 수 있으며, 유출되는 질산은 수생생태계의 부영양화를 야기할 수 있다. 마지막으로 이 문제와 연관되어 국내에서 진행해야 한다고 생각되는 연구주제 몇 가지가 제안 되었다.

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메쉬 스크린을 이용한 초음속 제트소음 저감법에 관한 실험적 연구 (Study on Supersonic Jet Noise Reduction Using a Mesh Screen)

  • 권용훈;임채민;김희동
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.377-381
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    • 2006
  • 본 논문에서는 노즐출구 단면에 설치된 메쉬 스크린을 이용하여 초음속 제트 소음 제어하기 위한 실험을 수행하였다. 메쉬 스크린은 미소 직경을 가진 스테인레스 철사들로 만들어졌으며 철망 형태이다. 노즐 압력비는 과팽창에서 부족팽창된 초음속 제트를 얻기 위해 다양하게 변화시켰다. 초기 제트 전단층을 교란하기 위해, 메쉬 스크린의 중앙 부분에 구멍을 만들었으며 그 구멍크기는 메쉬 스크린의 소음 저감효과를 조사하기 위해 변화시켰다. 유동장을 가시화하기 위해 쉴리렌 광학 장치를 사용하였고 OASPL과 소음 스펙트럼을 얻기 위해 음향을 측정하였다. 본 실험으로부터 얻어진 결과는 메쉬 스크린이 스크리치 톤을 상당히 억제하였으며, 메쉬 스크린의 구멍크기는 초음속 제트 소음을 저감하는 중요한 인자였다. 과팽창된 제트인 경우, 소음 저감효과는 적정팽창과 부족팽창된 제트에서의 저감효과보다 매우 크게 나타났다.

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복사 열손실을 받는 대향류 확산화염의 불안정성 해석 (Instability Analysis of Counterflow Diffusion Flames with Radiation Heat Loss)

  • 이수룡
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권8호
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    • pp.857-864
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    • 2012
  • 복사열손실을 받는 확산화염의 선형 안정성 해석을 수행하여 복사강도와 Damkohler 수에 대한 화염 불안정이 나타나는 조건을 확인하였다. 대향류 유동장을 모델로 하여 Lewis 수는 1로 가정하였다. 반응속도 제한에 의한 소염근처에서 교란의 증가율은 실수의 고유값을 가지며 안정한계는 정상상태 소염조건과 정확하게 일치한다. 반면에 복사 열손실에 의한 소염 영역 근처에서 증가율의 고유값은 복소수이며 정상상태 소염 전에 맥동 불안정성이 예측된다. 진동하는 화염온도가 양의 실수 고유값을 갖는 정상상태 화염온도 보다 클 경우에만 한계 순환 안정 특성이 나타난다. 만약 그 온도보다 작게 되면 화염은 회복되지 못하고 소염된다. 넓은 복사강도 범위에 대하여 복사 열손실에 의한 불안정성의 안정한계 곡선을 도시하였다.

제트팬 이격거리에 따른 연기제어특성에 관한 연구 (A Study on Smoke Control Characteristic by the Effect off Jet Fan Installation Distance)

  • 김종윤;전용한;서태범;유지오;이동호
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.16-23
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    • 2008
  • 본 연구에서는 도로터널에서의 화재발생 시 최적의 방재시스템을 구축하기 위하여 실제 터널의 축소모형을 대상으로 제트팬의 위치 및 운전방식에 따른 연기의 유동 및 교란을 가시화함으로서 연기의 전파특성을 고찰하여 제트팬 운전방식의 타당성을 연기의 농도 분포에 의하여 검토하였다. 실험 결과로 화원으로부터 상류방향으로 근접한 제트팬 운전 시에는 연기의 역류를 방지하기위하여 화원과 제트팬의 거리는 최소 50 m이상 이격시켜야 한다. 반면에 화원으로부터 하류방향으로 근접한 제트팬 운전 시에는 모든 조건에 대하여 연기의 편류가 발생하지 않으나 하류방향으로 흐르는 연기의 성층화에 영향을 주기 때문에 사용이 불가능하다.