• Title/Summary/Keyword: 유동 형태

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전북대학교 플라즈마 풍동용 0.4 MW 분절형 아크 플라즈마 발생 장치 구축

  • Lee, Mi-Yeon;Seo, Jun-Ho;Kim, Jeong-Su;Choe, Chae-Hong;Kim, Min-Ho;Hong, Bong-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.539-539
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    • 2012
  • 전북대학교 고온플라즈마 응용연구센터는 교육과학기술부 기초연구사업 중 고가연구장비 구축사업의 일환으로, 고 엔탈피, 초음속 유동 환경을 모사하여, 항공우주, 군사기기, 핵융합 분야 등의 고온 재료 개발을 위한 기초 연구 장치로써, 0.4MW급 플라즈마 풍동 장치를 구축하고 있다. 0.4MW 플라즈마 풍동 장치의 플라즈마 발생부는 DC 전원 공급장치와 디스크 형태의 양극과 음극 사이에 동일 형태의 간극을 삽입한 0.4MW급 분절형 아크 플라즈마 토치로 구성되었으며, 토치에서 발생된 아크 플라즈마는 노즐을 통과하며 마하 2~4의 초음속을 나타내도록 설계 제작되었다. 시험 챔버는 노즐에서 나온 초음속 플라즈마의 특성 및 재료 시험을 위한 3차원 이송식 기판이 장착되어 있으며, 고 엔탈피 유동을 관측하기 위한 광학창을 구비하였다. 시험 챔버 하류에는 유동 안정을 위한 디퓨저(diffuser)가 설치되어 있으며, 디퓨저(diffuser)로부터 배출되는 고온가스는 열교환기를 통해 냉각된 후 진공펌프를 통해 대기로 배출되게 된다. 장치의 압력조절을 위하여 $1,000m^3/min$의 용량의 진공펌프 시스템이 설치될 예정이며 가스공급장치, 냉각수 공급장치, 디퓨져, 열교환기는 1MW급 용량으로 설계 제작되었다. 본 장치는 400kW의 전원 공급, 15 g/s의 공기유량 주입 시 약 13 MJ/kg의 고엔탈피를 가진, mach 2~4의 초음속 유동을 나타내는 것을 특징으로 한다.

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A Study on the Flow Characteristics of the Spray Nozzle (관창의 유동특성에 관한 연구)

  • 이동명
    • Fire Science and Engineering
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    • v.17 no.3
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    • pp.55-60
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    • 2003
  • This study established analysis theory for flow characteristics prediction of the spray nozzle and predicted discharge and discharge type of the spray nozzle from numerical analysis. It could know that discharge type of the spray nozzle from prediction data determine to position of nozzle and needle, and flow characteristics prediction of the spray nozzle could know that the characteristics according to shape of nozzle and needle is decided. New model of the spray nozzle that can maximize efficiency of fire suppression from flow characteristics and prediction data of the spray nozzle is presented. The result of this study utilize to data necessary to develop new model of the spray nozzle. Also the result of this study wish to contribute to resource technology security of the spray nozzle, technique ripple effect enlargement of same kind industry and technical development activation of fire protection field etc.

Experimental Investigation of the flow around an Oscillating Circular Cylinder by Using a PIV System (진동하는 원형주상체 주위의 유동에 관한 PIV를 이용한 실험적 연구)

  • Song Museok;Lee Sang-Dae
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.6 no.1
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    • pp.60-67
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    • 2003
  • Flow around an oscillating circular cylinder was experimentally investigated. With varying Keulegen-Carpenter(KC) number from 10 to 30 the flow field with vortex sheddings and the related hydrodynamic fortes exerting on the cylinder were measured. A newly developed PW(paricle image velocimetry) successfully captured the complex vortical flows varying with the KC number and the flow patterns were 'traverse street', 'single pairing' and 'double pairing' of vortices with increasing KC number, At a certain KC number range the lift force undergoes a transition showing little periodicity due to surrounding complicated shedded vortices.

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Stability Analysis of Wakes with Chemical Reaction (연소 반응을 가지는 후류 유동의 불안정성)

  • 신동신;홍성제
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.17-17
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    • 1998
  • 연소반응을 가지는 후류(wake)는 가스터빈 연소실의 flame holder 등에서 발생한다. 후류유동의 안정성 혹은 불안정성은 이러한 유동에 있어서 많은 영향을 끼치므로 상당히 중요하다. 본 연구는 위와 같이 연소 반응에 의한 밀도구배를 가지는 후류유동에 대하여 불안정성 해석을 수행하였다. 교란에 대한 지배방정식은 Navier-Stokes 방정식에서 점성항을 제외한 Euler 방정식을 고려하였다. 충류유동의 압력은 일정하다고 가정하였다. 교란 방정식을 유도하기 위하여 충류 유동이 평행하여 유동 방향에 수직한 방향의 구배만이 존재한다고 가정하였다. 모든 변수들은 충류 유동의 값과 움직이는 파장의 형태를 가지는 작은 교란의 합으로 생각하여 압력에 대한 교란방정식을 구하며, shooting법과 Newton-Raphson법에 근거를 두는 반복법을 사용하여 풀었다. 불안정성 해석을 수행하는 기본 유동의 속도장 및 온도장은 불안정성 해석을 수행하는 기본 유동의 속도장 및 온도장은 비압축성의 경우 우선 Gaussian Profile 가정함과 동시에 연소반응을 포함하는 유동장을 보다 정확히 구하기 위하여 Navier-Stokes 방정식으로부터 구한 결과를 사용하였다. 연소반응을 포함하는 유동장을 구할 때에는 해석상 편의를 위해 예혼합물질은 이상기체로, 화학반응은 1단계의 비가역반응으로 가정하였으며, 반응열로 인한 부력의 효과는 무시하였다. 위와 같은 유동장을 가지고 불안정성 해석을 수행한 결과 후류유동은 두 개의 변곡점을 가지며 sinuous 모드와 varicose모드의 두 개의 불안정성 모드가 있음을 보였다. 밀도 변화가 있는 경우나 밀도 변화가 없는 경우 모두 sinuous 모드의 가장 불안정한 모드가 varicose 모드의 가장 불안정한 모드보다 더 불안정함을 보여주어 후류 유동은 자유 유동에 가까운 위상 속도를 가지는 sinuous 모드에 의해 지배될 것임을 예측할 수 있다. 연소반응이 완전연소에 가까울수록 그리고 압축성 효과가 클수록 유동내부의 온도가 증가하고 점성 또한 증가하여 후류유동은 안정됨을 알 수 있었다 유동변수들의 contour로부터 유동의 특성을 예측한 결과 baroclinic 항이 dilatational 항보다 상대적으로 크며, 중심선 상하에 생기는 vortex를 더욱 성장시킬 것으로 생각된다.

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A Study of the Hemodynamic Hypotheses for the Progression of Atherosclerosis

  • Lee, Byeong-Gwon;No, Hyeong-Un;Seo, Sang-Ho;Gwon, Hyeok-Mun
    • 순환기질환의공학회:학술대회논문집
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    • 2004.11a
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    • pp.11-12
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    • 2004
  • 본 연구에서는 동맥경화증의 발생에 관한 가설들을 혈류역학적 관점에서 비교/검토하였다. 혈류의 와류 현상, 분리현상 등도 역시 저전단응력 위치에서 발생하게 되며 동맥경화의 발생이 되기 시작하며 동맥내 형태학적 변화로 인해 이러한 현상이 좀더 복잡한 유동을 거치게 된다. 이로 인해 동맥내의 형태적 재형성이 일어나게 되는데 유동의 변화가 역할을 하는 것으로 생각된다. 생물학적으로 동맥경화는 질병의 성격이 만성 염증성 질환으로 알려져 있는데 이러한 생물학적 변성이 발생하는데 형태적 특성에 따른 혈류역학적 변화가 그 기전에 중요한 것임을 확인되었다. 본 연구자 등은 동맥경화가 발생하기 시작하는 곳은 혈관의 만곡부, 분지부 등에서 발생하는 것을 임상적 database를 통해 확인하였고 이 위치에서 영상을 simulation model을 동생 분석하여 전단응력의 영향과 시간에 따른 역동적 변화가 큰 것을 확인하였다.

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Flow Dimensional Analysis for Constant Pressure Injection Test (정압주입시험을 이용한 지하수유동차원 해석)

  • 이은용
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.3 no.2
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    • pp.149-165
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    • 1993
  • Nowadays, the field hydraulic test is still an only method to evaluate groundwater characteristics in subsurface. The results of hydraulic test are very important for the concept model of fracture hydrogeology as well as the geometric pattern of fractures. The hydraulic tests performed in Korea are generally analysed under such assumption as steady radial flow in homogeneous aquifer or along simple geometry of fractures. Also the transmissivity measured in a fixed interval length is equivalent to a sum of individual fracture transmissivities in test legth. The boundary effects of weH hydraulics and the geometry of flow paths are hardly obtained from the test results analysed by a steady flow method. To circumvent this problem, the flow dimensional analysis was attempted from the results of constant pressure injection test carried out in a fractured granite area. A comparison of the hydraulic conductivity values from the transient and steady analysis shows that the latter is about a factor of 2~3 higher than the former. However, it was possible to analyse a flow dimension of each test interval from flow rate variation with time. The upper part of the bedrock(<10m deep) indicates an open boundary and the flow dimension shows nearly steady states, while the lower part of the bedrock(>25m deep) is characterized as sublinear flow dimension with a dosed boundary. In one of the test sections(15m deep), the flow dimension was changed from linear flow to spherical flow. From the experience of this study, one of the immediate problems to be solved is to enhance the field testing equipments, i.e., an accurate flowmeter with autorecording and a pressure detecting device to be able to install in the test section.

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Evaluation of Groundwater Flow for the Kap-cheon Basin (갑천 유역의 지하수 유동 평가)

  • Hong, Sung-Hun;Kim, Jeong-Kon
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.40 no.6 s.179
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    • pp.431-446
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    • 2007
  • Groundwater flow in a basin is greatly affected by many hydrogeological and hydrological characteristics of the basin. A groundwater flow model for the Kap-cheon basin ($area=648.3km^2$) in the Geum river basin was established using MODFLOW by fully considering major features obtained from observed data of 438 wells and 24 streams. Furthermore, spatial groundwater recharge distribution was estimated employing accurately calibrated watershed model developed using SWAT, a physically semi-distributed hydrological model. Model calibration using observed groundwater head data at 86 observation wells yielded the deterministic coefficient of 0.99 and the water budget discrepancy of 0.57%, indicating that the model well represented the regional groundwater flow in the Kap-cheon basin. Model simulation results showed that groundwater flow in the basin was strongly influenced by such factors as topological features, aquifer characteristics and streams. The streams in mountainous areas were found to alternate gaining and losing steams, while the streams in the vicinity of the mid-stream and down-stream, especially near the junction of Kap-cheon and Yudeong-cheon, areas were mostly appeared as gaining streams. Analysis of water budget showed that streams in mountainous areas except for the mid-stream and up-stream of Yudeong-cheon were mostly fed by groundwater recharge while the streams in the mid and down-stream areas were supplied from groundwater inflows from adjacent sub-basins. Hence, it was concluded that the interactions between surface water-groundwater in the Kap-cheon basin would be strongly inter-connected with not only streams but also groundwater flow system itself.

Frequency Analysis of the Sweepback Cavity in the Scramjet Engine (스크램제트 엔진 내 후퇴각 공동의 주파수 특성 분석)

  • Jeong, Eun-Ju;Jeung, In-Seuck;O'Byrne, Sean;Houwing, A.F.P.;Kang, Sang-Hun;Yang, Soo-Seok
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.293-296
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    • 2007
  • Using the T3 free-piston shock tunnel in ANU, the cavity frequency and flow characteristics of no mass-injection, inclined mass-injection before the cavity, parallel or reverse mass-injection in the cavity are investigated in the case of Mach 3.7 inflow condition. No mass-injection doesn't have the harmonic frequencies but has high amplitude of pressure spectrum at 10 kHz. Inclined mass-injection attenuates the cavity flow fluctuation as disturbing the shear layer reflection at the trailing edge. Parallel mass-injection flow reflects at the trailing edge of the cavity directly hence, increases the cavity flow fluctuation at high injection pressure.

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Visualization of Roll Torque Generating Flows in a SRM Submerged-Nozzle by Cold Air-flow Test (내삽노즐 고체로켓모터의 공기 유동모사시험을 통한 롤토크 발생유동 가시화)

  • Kim, Do-Hun;Lee, In-Chul;Lee, Yeol;Koo, Ja-Ye;Kang, Moon-Jung;Kim, Yoon-Gon
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.15 no.2
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    • pp.29-35
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    • 2011
  • The behaviors of combustion-induced internal flows of SRM equipped with fin-slot grain and submerged nozzle are very complex and diverse. Cold air-flow tests for 2D and 3D scale models of SRM have been done in order to specify the visualization method to analyze particular internal flow patterns such as roll-torque inducing flow. Swirl flow induced by asymmetric vortical tubes also has been visualized through employing various light source and recording directions.

Visualization for Internal Flow of Submerged-Nozzle SRM by Cold Air-flow Test (내삽노즐 고체로켓의 공기 유동모사시험을 통한 내부유동 가시화)

  • Kim, Do-Hun;Cho, Yong-Ho;Lee, Yeol;Koo, Ja-Ye;Kim, Yoon-Gon;Kang, Moon-Jung
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.181-185
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    • 2010
  • The behavior of combustion-induced internal flow of SRM equipped with fin-slot grain and submerged nozzle is very complex and diverse. Cold air-flow test for 2D and 3D scale models of SRM has been done in order to specify the visualization method to analyze particular internal flow patterns such as roll-torque inducing flow. Swirl flow induced by asymmetric vortical tube also has been visualized through employing various light source and recording directions.

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