• 제목/요약/키워드: 유동 계수

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터빈 블레이드 표면과 선형익렬에서의 열전달 및 유동측정 연구 (Heat Transfer and Flow Measurements on the Turbine Blade Surface)

  • 이대희;심재경;박성봉;이재호;윤순현
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제23권5호
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    • pp.567-576
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    • 1999
  • An experimental study has been conducted to investigate the effects of the free stream turbulence intensity and Reynolds number on the heat transfer and flow characteristics In the linear turbine cascade. Profiles of the time-averaged velocity, turbulence intensity, and Reynolds stress were measured in the turbine cascade passage. The static pressure and heat transfer distributions on the blade suction and pressure surfaces were also measured. The experiments were made for the Reynolds number based on the chord length, Rec = $2.2{\times}10^4$ to $1.1{\times}10^5$ and the free stream turbulence intensity, $FSTI_1$ = 0.6% to 9.1 %. The uniform heat flux boundary condition on the blade surface was created using the gold film Intrex and the surface temperature was measured by liquid crystal, while hot wire probes were used for the flow measurements. The results show that the free stream turbulence promotes the boundary layer development and delays the flow separation point on the suction surface. It was found that the boundary layer flows on the suction surface for all Reynolds numbers tested with $FSTI_1$ = 0.6% are laminar. It was also found that the heat transfer coefficient on the blade surface increases as the free stream turbulence intensity increases and the flow separation point moves downstream with an increasing Reynolds number. The results of skin friction coefficients are in good agreement with the heat transfer results in that for $FSTI_1{\geq}2.6%$, the turbulent boundary layer separation occurs.

자동피킹 시스템 구동용 선형 유도 모터 드라이브 설계 및 적분형 가변구조 제어 기반의 강인 위치 제어기 설계 (Design of Linear Induction Machine Drive and Robust Position Controller based on Integral Variable Structure Scheme for Automatic Picking System)

  • 최정현;유동상;김경화
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.511-518
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    • 2013
  • 고 정밀도와 고 속응성의 물류 이송을 위한 자동피킹 시스템 (Automatic Picking System; APS) 구동용 선형 유도 모터 드라이브의 설계 및 강인한 위치 제어 기법이 제안된다. 모델 불확실성에 대한 강인한 위치 제어기 설계를 위해서 적분형 가변구조 제어 기법이 고려된다. APS의 외란추력, 질량 및 마찰계수 등의 기계적 파라미터 변화는 위치 제어 성능에 직접적 영향을 주며 이러한 불확실성 하에서도 강인한 위치 응답 성능을 보유하는 위치 제어기가 설계된다. 선형 유도 모터의 모델을 위한 Simulink 라이브러리가 상태방정식으로부터 개발되며 이를 활용한 Matlab - Simulink 기반의 비교 시뮬레이션을 통해 제안된 방식이 강인한 위치 응답 성능을 가지며 고 정밀도와 고 속응성을 요구하는 APS에 적합함이 입증된다.

거주지의 지하수사용에서 유래한 벤젠의 흡입노출에 대한 동적약리학 모델의 불확실성 분석 (Uncertainty Analysis of a Pharmacokinetic Modeling for Inhalation Exposure of Benzene from the Use of Groundwater at Dwelling)

  • 김상준;이현호;박지연;이유진;유동한;양지원
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제9권1호
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    • pp.28-38
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    • 2004
  • 본 연구는 지하수로부터 유래한 벤젠이 실내공기에 휘발되어 호흡을 통하여 인체에 유입될때 각 장기에 분포하고 제거되는 것을 묘사하는 동적약리학 모델의 불확실성 및 중요도 분석의 결과를 제공하였다. 오염된 실내공기의 호흡을 통해 체내에 유입된 벤젠이 각 장기에 분포하는 비율과 농도를 모의하기 위해 기존의 동적약리학 모델을 적용하였으며 간에서의 분해대사를 포함하여 구성하였다. 본 연구는 동적약리학 모델의 각 장기의 혈류량, 분배계수, 분해상수, 부피 등과 같은 인자들에 대한 지식 및 측정의 부족에서 오는 고정된 단일 값의 사용이 야기하는 불확실성 문제에 대해 초점을 맞추었다. 이를 해결하기 위해서 동적약리학 모델과 불확실성 분석을 동시에 수행되었으며 앞으로 휘발성 유기화합물과 관련한 위해도 평가에서의 이해를 높일 수 있다고 생각된다.

원자력용 흑연 IG-110 에 대한 고온 마모 특성 평가 (Wear Properties of Nuclear Graphite IG-110 at Elevated Temperature)

  • 위돈곤;김재훈;김연욱
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권5호
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    • pp.469-474
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    • 2014
  • 고온가스로(HTR-10)는 전기 생산 및 수소 생산에 이용할 목적으로 설계되었다. 고온가스로의 노심에 반사체, 지지체, 감속재로 사용된 흑연은 중성자에 견디는 능력이 탁월하고, 고온 강도 및 열적특성이 우수하다. 구조물들은 연료 순환 유동 등으로 야기되는 진동 등에 의해 마찰이 발생하며 이는 구조물의 파괴를 초래한다. 따라서, 본 연구에서는 고온가스로에 사용되고 있는 등방성 흑연 IG-110에 대한 고온 마모 특성을 연구하였다. 왕복동 마모 시험을 수행하고 마모 특성의 결과로써 마찰계수와 비마모율을 도출하고 비교하였다. 시험 변수로써 실제 작동환경을 고려하여 상온과 고온 $400^{\circ}C$에서 미끄럼 속도와 접촉하중의 변화에 대한 결과를 도출하였다. 또한 흑연 IG-110의 마모 기구에 대해 토의하였다.

소방 배관 동파방지용 열선의 위치 선정을 위한 비정상 열전달 수치해석 (Numerical Analysis of Unsteady Heat Transfer for the Location Selection of Anti-freeze for the Fire Protection Piping with Electrical Heat Trace)

  • 최명영;이동욱;최형권
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.52-57
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    • 2014
  • 본 논문에서는 에너지방정식과 비정상 비압축성 Navier-Stokes 방적식을 사용하여 동절기 소방배관의 동파방지를 위한 최적의 열선위치를 확인하였다. 물의 자연대류와 소방 배관의 전도 열방정식이 결합된 복합열전달을 해석하였다. 혼합 열전달 배관 내 물의 비정상적인 유동과 온도분포를 확인하기 위하여 SIMPLE 형태의 알고리즘을 기반으로 한 상용코드(ANSYS-FLUENT)가 사용되었다. 수치해석을 수행하여 등온선과 벡터장을 살펴보았다. 물의 열팽창계수를 일정하다고 가정할 때 소방 배관 단면의 하부에 열선을 설치하는 것이 다른 위치에 설치하는 것보다 시간에 따른 물의 최저온도가 가장 높아서 동파방지에 가장 효과적인 것을 확인할 수 있었다.

APU용 구심터빈의 공력리그시험 (Aerodynamic Rig Test of Radial Turbine for APU)

  • 강정식;임병준;안이기
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권1호
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    • pp.1-7
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    • 2013
  • 본 연구는 보조동력장치에 적용되는 구심터빈의 공력성능시험을 한국항공우주연구원의 고온 터빈 시험리그에서 수행한 결과이다. 리그시험을 위하여 터빈의 형상은 동일하되 팽창비, 마하수 및 유량계수는 실제 엔진과 동일한 값이 되도록 상사법칙을 적용하여 시험하였다. 설계 팽창비는 3.096이며, 상사된 설계회전수는 34909 rpm이고 상사된 터빈 입구온도는 $160^{\circ}C$이다. 터빈의 입구에는 익형 형상의 노즐이 설치되었으며 터빈 휠의 직경은 175.74mm이다. 시험을 통하여 터빈의 성능지도가 생성되었으며 터빈 입구에서의 상세 유동이 측정되었다. 노즐의 허브면에서 측정한 압력과 노즐의 쉬라우드 면과 터빈 휠 케이싱에서 측정한 압력 분포를 볼 때 터빈 내부에서의 팽창과정이 적절함을 확인할 수 있었다.

유도침투량의 정량화를 위한 해석모형과 수치모형의 분석 (Analysis of Analytical Models and Numerical Model for Evaluating Induced Infiltration Rate)

  • 이도훈;이은태
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제32권3호
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    • pp.301-310
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    • 1999
  • 본 연구에서는 하천-대수층 계에서 수치모형과 두 종류의 해석모형을 적용하여 유도침투량 곡선을 유도하여 비교하였으며, 투수계수의 이방성비 및 지하수 유입 방향이 유도침투량 산정에 미치는 영향을 평가하였다. 유도침투량 곡선은 단순한 그래프 형태로 표시되며, 유도침투량, 양수량, 하천과 우물사이의 거리, 유동 지하수 유입량 등의 4가지 인자만을 포함하기 때문에 유도침투량의 결정에 유용하게 적용될 수 있다. 검토된 조건 아래에서 Wilson 해석모형과 FEWA 수치모형의 유도침투량 곡선은 근사적으로 일치하였으며, 투수게수의 이방성비는 유도침투량에 큰 영향을 미치는 인자로 평가되었다. 본 연구에서 적용된 방법과 도출된 결과들은 유도침투 현상을 이해하는데 도움이 되며, 양수우물의 계획 및 설계, 용수공급 우물의 수질관리에 필요한 유도침투량과 양수량의 최적 결정에 적용될 수 있다.

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보리의 Extrusion 가공적성 (Properties of Barley for Extrusion Processing)

  • 이동선;라조균;서기봉
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제25권3호
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    • pp.119-125
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    • 1982
  • 피스톤형의 extruder를 사용하여 조건별 보리의 extrusion 가곡적성을 검토하였다. 비교 검토된 가공조건으로서는 원료 보리가루의 수분함량 15, 25, 35%, 겉보기 전단속도 118, 534, $1169sec^{-1}$, extrusion 온도 90, 120, 150, $180^{\circ}C$가 조합되어 사용되었다. extrusion에서의 보리가루의 물성적 특성과 가공된 제품의 품질을 측정하였다. 사용된 전단속도 범위에서 보리가루는 평균유동계수 0.28을 갖는 의가소성의 물성적 특성을 보여주고 있었다. 제품의 종합적 외관, 다이 팽윤(die swell), 밀도, 가수복원성, 복원시 팽윤, 호화도등을 고려하고, 실제의 extrusion가공시 전단속도의 조정을 감안한다면 수분함량 $25{\sim}35%$$120^{\circ}C$ extrusion 온도 조건이 국수류와 같은 제품에 적합한 가공조건이었고, 수분함량 25%와 $150^{\circ}C$ extrusion온도 조건이 스넥이나 후레이크 제품의 가공에 좋은 것으로 나타났다. 고온의 고수분함량에서의 extrusion시 extrusion제품의 수분함량은 에너지수지로부터 상당히 잘 예측될 수 있었다.

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특이점 분포법에 의한 잠수된 방파제의 성능 해석 (A Study on the Performance of a Submerged Breakwater by Using the Singularity Distribution Method)

  • 이동환;최항순
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.73-79
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    • 2001
  • 본 연구에서는 탄성 지지된 잠수 평판으로 이루어진 방파제의 파랑감쇠 성능을 고찰하였다. 이 방파제는 파랑감쇠를 위하여 입사파, 산란파 그리고 방사파의 위상 상호작용을 이용한다. 유동장을 기술하기 위하여 선형포텐셜 이론을 도입하였으며, 특이점 분포방법을 적용하였다. 잠수된 평판은 강체라고 가정하였으며, 탄성지지는 일정한 탄성계수를 가진 선형 스프링으로 간주하였다. 수치계산을 위하여 직사각형 평판을 고려하였다. 수치해의 안정성을 위하여 영향행렬의 조건수를 조사하여 평판의 두께를 결정하였다. 탄성지지의 강성이 방파제의 성능에 미치는 영향을 살펴보았다. 한편 잠수 깊이가 파랑감쇠에 미치는 영향을 조사하였다. 계산결과에 의하면 방파제의 공진 진동수가 입사파의 진동수보다 약간 작게 설정되어야 파랑감쇠가 최대로 일어남을 확인하였다.

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엔진의 흡기 공기량 조절용 스로틀 밸브에서의 유동 특성 (Flow Characteristics inside a Throttle Valve Used to Control the Intake Air Flow in Engines)

  • 김성초;김철
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제7권8호
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    • pp.91-98
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    • 1999
  • This paper describes the air flow characteristics inside the throttle valve. Tow-dimensional steady incompressible Navier-Strokes equation are solved numerically with embedding the conceopt of the artificial compressibility and adopting the Baldwin-Lomax turbulence model. With varying the valve opening angles(the Reynolds number )such as 15$^{\circ}$(5000) , 45$^{\circ}$(3000) , 75$^{\circ}$(7000) and 90$^{\circ}$(10000), respectively. tow cases, with a valve shaft and without one, are analysed. The pressure loss between the entrance and exit is severe at 15$^{\circ}$, 100 times as larger as that of 90$^{\circ}$ case, which also depends much on the existece of the valve shaft. The counter rotating vortices are formed over the valve plate with the shaft at only 75$^{\circ}$. They are smally and very large scale in front and back of the valve shaft , respectively. The velocity profiles of 15$^{\circ}$ and 90$^{\circ}$ at the exit are almost symmetric to the horizontal center line, however, the symmetricity is no longer maintained at 45$^{\circ}$ and 75$^{\circ}$ , and in addition, the flow at 75$^{\circ}$ is enforced a lot below center line. The pressure distribution on the walls is largely changed near the valve shaft, and its magnitude becomes great as the valve angle decreases.

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