• 제목/요약/키워드: 유동 유체 파이프

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카오스 이론과 유체혼합 - 3차원 혼합의 적용예를 중심으로 -

  • 황욱렬;권태헌
    • 기계저널
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    • 제42권4호
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    • pp.42-45
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    • 2002
  • 이 글에서는 카오스의 이론적인 관점에서 성공적이라 할 수 있는 3차원 유동의 적용 예 중에서 산업적으로 관심의 대상이 될 수 있는 파이프 유동에서의 혼합증진, 혼합탱크 내의 혼합증진, 단축압출기에서의 혼합증진, 그리고 마이크로 채널 유동에서의 혼합증진 등 네 가지 유동에 대해 소개하도록 한다.

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유체유동에 의한 복합재료 파이프의 안정성 해석 (Stability Analysis of Composite Material Pipes Conveying Fluid)

  • 최재운;송오섭
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제11권8호
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    • pp.314-321
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    • 2001
  • Static and oscillatory loss of stability of composite pipes conveying fluid is Investigated. The theory of than walled beams is applied and transverse shear. rotary inertia, primary and secondary warping effects are incorporated. The governing equations and the associated boundary conditions are derived through Hamilton's variational principle. The governing equations and the associated boundary conditions are transformed to an eigenvlaue problem which provides the Information about the dynamic characteristics of the system. Numerical analysis is performed by using extended Gelerkin method. Variation of critical velocity of fluid with fiber angles and mass patios of fluid to pipe Including fluid is investigated.

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난류 파이프 유동에서의 레이놀즈 수 영향: Part I. 평균 유동장 및 저차 난류통계치 (REYNOLDS NUMBER EFFECTS ON TURBULENT PIPE FLOW PART I. MEAN FLOW FIELD AND LOW-ORDER STATISTICS)

  • 강창우;양경수
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.28-38
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    • 2011
  • Large eddy simulation(LES) of fully developed turbulent pipe flow has been performed to investigate the effect of Reynolds number on the flow field at $Re_{\tau}$=180, 395, 590 based on friction velocity and pipe radius. A dynamic subgrid-scale model for the turbulent subgrid-scale stresses was employed to close the governing equations. The mean flow properties, mean velocity profiles and turbulent intensities obtained from the present LES are in good agreement with the previous numerical and experimental results currently available. The Reynolds number effects were observed in the mean velocity profile, root-mean-square of velocity fluctuations, Reynolds shear stress and turbulent viscosity.

난류 파이프 유동에서의 레이놀즈 수 영향: Part II. 순간유동장, 고차 난류통계치 및 난류수지 (REYNOLDS NUMBER EFFECTS ON TURBULENT PIPE FLOW PART II. INSTANTANEOUS FLOW FIELD,HIGHER-ORDER STATISTICS AND TURBULENT BUDGETS)

  • 강창우;양경수
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.100-109
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    • 2011
  • Large eddy simulation(LES) of fully developed turbulent pipe flow has been performed to investigate the effect of Reynolds number on the flow field at $Re_{\tau}$=180, 395, 590 based on friction velocity and pipe radius. A dynamic subgrid-scale model for the turbulent subgrid-scale stresses was employed to close the governing equations. The mean flow properties, mean velocity profiles and turbulent intensities obtained from the present LES are in good agreement with the previous numerical and experimental results currently available. The Reynolds number effects were observed in the higher-order statistics(Skewness and Flatness factor). Furthermore, the budgets of the Reynolds stresses and turbulent kinetic energy were computed and analyzed to elucidate the effect of Reynolds number on the turbulent structures.

분리형 히트파이프식 열교환기에서 향류 및 병류유동에 따른 가동특성에 관한 연구 (A Study on the Operating Characteristics by Counter Flow and Parallel Flow in Separate Heat Pipe Exchanger)

  • 이기우;장기창;유성연
    • 에너지공학
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    • 제7권1호
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    • pp.44-56
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    • 1998
  • 분리형 히트파이프식 열교환기는 증발기와 응축기를 폐열원과 열풍이 필요한 곳에 분리설치하고 증기 및 액체의 연락관으로 두 열교환기를 연결하여 하나의 폐루프를 구성하고 증발기와 응축기의 설치 높이차에 의해 작동이 이루어지는 것이다. 따라서 고온 및 저온유체의 병류 및 향류의 혼합배치가 용이하다는 장점이 있으나, 고온유체의 온도가 높을 경우에는 포화증기의 압력이 높아져 파이프가 견딜 수 있는 사용한계를 초과하게 될 수 있다. 또한 너무 낮으면 증기의 비체적증가와 함께 유속의 증가로 압력손실이 커져 설치높이차를 크게 하던지 증기연락관의 직경을 크게 하여야 하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 설계과정에서 고온유체 및 저온유체의 온도, 유량 등이 정하여진 상태에서 병류 및 향류로 배치하는 경우에 분리형 히트파이프식 열교환기를 Lmtd방법으로 설계하고, 고온 및 저온유체의 온도 및 유량이 실제 운전과정에서 변화가능한 범위에 대해 Ntu 방법으로 열교환량,포화증기압력 및 압력손실에 따른 증발기와 응축기의 설치높이차 등에 대한 가동특성을 고찰하였다.

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나노유체 특성에 따른 히트파이프 성능해석 (Theoretical Analysis of Heat Pipe Thermal Performance According to Nanofluid Properties)

  • 임승민
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권7호
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    • pp.599-607
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    • 2015
  • 본 연구에서는 나노유체의 유동학 특성을 반영한 히트파이프 열적특성을 연구하였다. $Al_2O_3$와 CuO 나노입자를 적용한 나노유체를 작동유체로 하여 나노입자 부피비와 응집도에 대한 히트파이프 성능을 확인하였다. 나노입자의 부피비와 응집도가 증가할수록 점성과 열전도도는 증가하는 것으로 나타났으며 두 인자는 히트파이프 성능에 영향을 주었다. 나노입자응집이 없는 경우에는 나노입자의 부피비 증가가 모세관압력한계 성능을 향상시켰지만 응집도가 증가하면 입자부피비가 증가해도 모세관압력한계가 감소했다. 그리고 나노입자의 열전도도, 부피비, 응집도에 대한 히트파이프 열저항을 분석하였다. 히트파이프의 투과율이 높을수록 최대열수송량은 입자부피비에 미치는 영향이 컸으며 3차원 그래프를 통해 윅 특성에 대한 최적화된 나노입자부피비를 확인하였다.

배관의 형상 및 내부유체 유동이 배관계의 진동특성에 미치는 영향 (Effects of Curved Pipe Geometry and Inside Fluid Flow on the Vibrational Characteristics of Pipe Systems)

  • 최명진
    • 한국가스학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.58-64
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    • 2016
  • 본 연구에서는 굴곡진 배관에서 내부 유체의 유동속도의 변화에 따른 진동특성을 고찰 하였다. 해밀톤의 원리에 근거하여 운동방정식을 유도하고 굽어진 배관계의 유한요소 방정식을 구성한 후, 진동수 방정식을 풀이하여 고유 진동수를 구하였다. 곡관부에 가해지는 초기 인장력을 무시하였을 경우에는 내부 유체의 유동속도가 증가함에 따라 파이프의 고유진동수의 값은 감소하였다. 초기 인장력을 고려할 경우에는 내부 유동속도의 변화에 상관없이 파이프의 고유진동수가 변하지 않았다. 배관의 자유진동 평가 시, 정확한 고유진동수를 구하기 위해서는 시스템 운동방정식을 구성할 때, 초기인장력을 반드시 고려하여야한다. 공진을 회피하기 위해서는 파이프의 강성 및 지지점의 위치를 변화시킴으로써 시스템의 기계적 성질을 조절해야 한다. 고유진동수는 가진 진동수 범위로부터 이격시켜야 한다. 엘보우의 각도는 제1차 고유진동수에 영향을 미치지 않음이 고찰되었으나, 3차 모드나 그 이상의 고주파 모드에서는 영향을 미쳤다.

압력구배가 없는 수중 파이프에서의 액체 오염물 유출에 관한 수치연구 (A Numerical Study on the Leakage of a Liquid from an Underwater Pipe without Pressure Gradient)

  • 송무석;한재훈
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.18-24
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    • 2000
  • 성질이 다른 두가지 유체가 복잡한 상호작용을 하는 경우의 유동을 살펴 보기 위하여 2차원 비점성 수치해법을 개발하고, 이를 감압된 수중 파이프에서의 기름 유출 문제에 적용하였다. 두 유체의 경계면은 보오텍스 쉬트로 모델링하고 보오텍스격자법 (vortex-in-cell method)을 적용하여 유동을 해석하며, 장시간의 유동 모사를 위하여 경계면의 분할과 접합이 가능하도록 하였다. Boussinesq 가정에서 외부유체의 관내로의 유입 속도가 기존의 수학모델과 거의 동일함을 확인하였고, 경계면에서의 복잡한 상호 유입과 보오텍스 유동에도 불구하고 Lock Exchange가 발생함을 보였다. 개발된 수치해법은 다양한 해양환경의 2상유체 문제에 효과적으로 이용될 수 있다고 사료된다.

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유체유동에 의한 유연한 파이프의 불안정과 진동억제에 미치는 부가질량의 영향 (Effects of Attached Masses on the Instability and Vibration Suppression of a Flexible Pipe Conveying Fluid)

  • 류봉조;정승호;이종원
    • 소음진동
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    • 제10권2호
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    • pp.280-290
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    • 2000
  • The paper deals with vibration suppression and dynamic stability of a vertical cantilevered pipe conveying an internal flowing fluid and having an attached mass. Real pipe systems may have some valves or mechanical attached parts, which can be regarded as attached lumped masses. The effect of attached mass on the dynamic stability of a cantilevered pipe conveying fluid is investigated for different locations and magnitudes of the attached mass. The flow rate was controlled through motor pump output and measured by a flow meter. Experimental resutls in the vicinity of flutter fluid velocity were compared with theoretical predictions. It has been found that the experimental results are in substantial agreement with the theoretical predictions. Finally, in order to suppress the vibration of the pipe subjected to a disturbance, and control technique using an internal flowing fluid is introduced.

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