• 제목/요약/키워드: 유체계측

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정사각단면 곡관덕트에 연결된 직관덕트에서 층류유동의 속도분포 (A Study on the Axial Velocity Profile of Developing Laminar Flows in a Straight Duct Connected to a Square Curved Duct)

  • 손현철;이행남;박길문;이홍구
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제28권9호
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    • pp.1058-1065
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    • 2004
  • In the present study, characteristics of steady state laminar flows of a straight duct connected to a 180$^{\circ}$ curved duct were examined in the entrance region through experimental and numerical analyses. For the analysis, the governing equations of laminar flows in the Cartesian coordinate system were applied. Flow characteristics such as velocity profiles, and secondary flows were investigated numerically and experimentally in a square cross-sectional straight duct by the PIV system and a CFD code(STAR CD). For the PIV measurement, working fluid produced from mosquito coils smoke. The experimental data were obtained at 9 points dividing the test sections by 400 mm. Experimental and numerical results can be summarized as follows. Critical Reynolds number, Recr which indicates transition from laminar steady flow to transition steady flow was 2,150. As Reynolds number, Re, was increased, dimensionless velocity profiles at the outer wall were increased due to the effect of the centrifugal force and the secondary flows. The intensity of a secondary flow became stronger at the inner wall rather than the outer wall regardless of Reynolds number.

30ft급 쌍동형 세일링 요트의 선체 유체력 계측에 의한 세일력 추정방법에 관한 연구 (A Study on the Sail Force Prediction Method for Hull Hydrodynamic Force Measurement of 30feet Catamaran Sailing Yacht)

  • 장호윤;박충환;김헌우;이병성;이인원
    • 대한조선학회논문집
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    • 제47권4호
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    • pp.477-486
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    • 2010
  • During sailing by wind-driven thrust on the sail, a catamaran sailing yacht generates leeway and heeling. For predicting sail force, a model test was carried out according to running attitude. Through the model test, drag and side force of the real ship was predicted. A purpose of this study is to find sail force to C.E from changed attitude during running direction. By balance of hull and sail, a heeling force of designed sail is predicted. Also through heeling force and driving force, total sail force and direction from C.E are considered with changed mast including leeway and heeling.

초소형 관성측정모듈을 이용한 플라잉디스크의 수평축 모멘트 미계수 추정 연구 (A Study on Horizontal Moment Flight Coefficient Estimation of a Flying Disc Using Miniaturized Inertial Measurement Module)

  • 손현진;이주환;이영재;성상경
    • 한국항공우주학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.385-392
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    • 2018
  • 본 논문은 플라잉디스크에 탑재된 계측모듈의 IMU 데이터를 이용하여 롤링 및 피칭모멘트 감쇠미계수를 추정하는 방식을 새롭게 제시한다. 제안한 방식은 반복된 수 회의 원반 비행 실험을 수행하여 데이터를 구축한 뒤 공력 계수를 추정하므로, 풍동이나 전산유체해석을 이용하는 방법에 비해 수월한 실험적 대안이 될 수 있다. 추정한 공력 계수는 플라잉디스크의 비행동역학 모델을 토대로 구현한 시뮬레이터에 적용하여 비행 궤적을 예측하는 것에 이용되었으며, 이를 GPS의 위치 궤적과 비교함으로써 성능을 검증하였다.

항만내 파도응답과 계류선박의 운동해석(II) (Wave Responses and Ship Motions in a Harbor Excited by Long Waves(II))

  • 조일형;최항순
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.87-93
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    • 1993
  • 본 논문에서는 항만안에 계류된 선박의 비대칭 운동응답(Sway-Yaw)을 취급하였으며, 사각형 모형항만안에 계류된 선박의 운동을 계측하여 항만내 선박의 운동특성을 밝혔다. 해석해는 유체영역을 해양과 항만영역 그러고 선체주위영역으로 나누어 각 영역에서 경계치문제를 독립적으로 푼 다음, 인접한 영역의 해와 정합하여 미지수를 구하는 정합점근전개법을 사용하였다. 계산치와 실험치는 정성적으로 서로 비슷한 경향을 보이고 있으나, 정량적으로 차이가 있음을 확인하였다. 이는 수식전개 과정중에서 고려하지 않은 점성의 영향과 비선형성 그리고 경계벽에서 파의 부분반사에 기인하였으리라 추정된다.

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파력발전용 웰즈터어빈의 공기역학적 성능연구 (Investigation on the Aerodynamic Performance of a Wells Turbine for Ocean Wave-Energy Absorption)

  • 현범수;서정천;이판묵
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권4호
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    • pp.23-30
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    • 1993
  • 파력발전용 웰즈터어빈의 유체역학적 성능파악을 위한 이론 및 실험적연구를 다루고 있다. 터어빈에 의한 압력강하, 토오크 및 효율을 구하기 위하여 2차원 캐스캐이드 이론을 사용하였는데, 터어빈은 비정상 왕복류중에서 일정한 속도로 회전한다고 가정하였다. 실험은 파의 운동에 대응하는 왕복류를 생성시켜주는 파도 시뮬레이터 내에서 실시되었다. 여러 작동조건에서 계측된 터어빈 성능특성치들은 웰즈터어빈의 전반적인 특성을 파악하기 위하여 수치적으로 구한 값들과 비교되었고 비교적 서로 잘 일치하는 결과를 얻었다.

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다중계측기법을 이용한 원전 주증기배수밸브의 현상태 누설진단에 관한 연구 (A Study on the As-Built Leakage Diagnosis of Main Steam Drain Valves for Nuclear Power Plants by Multi-measuring Technique)

  • 김성영;김영범;김도형;이상국
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.2606-2611
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    • 2008
  • The high energy fluid leakage from the high temperature and high differential pressure drop system of NPPs (Nuclear Power Plants) decreases efficiency and consequently leads to considerable economic loss due to less power production. Also, the leakage possibly damages critical parts of components such as valve and trim with the effect of cavitation, flashing, and erosion, etc. and deteriorates its performance. Thus, in this study, we diagnosed the as-is leakage for four (4) main steam drain valves and two (2) steam traps of Yonggwang 1,2 units during normal operation by using multi-measuring technique and observed the occurrence of fine leakage. In the course of measuring fluid leakage, the sign of fine leakage is estimated to be the leakage from orifice. By converting the leakage to energy loss, it is equivalent to the amount of several hundred thousand won per each unit, which supports the basis for the justification of fine leakage.

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소파블록과 인공어초 주위의 유동 해석을 위한 PIV 적용 (PIV Applications for Flow Analysis of Tetrapod and Artificial Reef)

  • 이경우;조대환;김호;이승건
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.141-146
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    • 2005
  • 본 연구에서는 최근 유체역학 유동장 해석분야에서 각광을 받고 있는 PIV 해석기술을 이용하여 소파블럭과 인공어초 주위의 유동을 실험적으로 분석하였다. 실험에 사용된 소파블럭은 현재 현장에서 널리 채택, 운용되는 삼각뿔 tetrapod를 이용하였고 인공어초로는 원통형인 흄관어초 모형을 이용하였다. 유동장 촬영은 소형 회류수조와 아르곤 레이저, 고속 카메라 등을 이용하였다. 최종적으로 영상정보를 이용하여 PIV 해석을 실시, 실험 대상 물체 주위의 경계층(Boundary layer)영역, 박리 현상 등의 유동 특성을 조사하였다.

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

  • 송무석;이상대
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.60-67
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    • 2003
  • 원형주상체가 진동하는 경우 Keulegen-Carpenter수를 10에서 30까지 변화시키며 이 때에 유기되는 유체력을 계측하고 전유동계측시스템을 (Particle Image Velocimetry) 개발하여 연관된 유동장을 분석하였다. 개발된 PIV 시스템은 고속 유동장 이미지를 홀수와 짝수의 주사선 이미지로 분리하는 방식을 시도하여 하나의 이미지로부터 속도추정이 가능하도록 하였다. KC수에 따른 실린더 주위의 유동을 "traverse street", "single pairing" 그리고 "double pairing"으로 관찰하였고 각 경우 박리되는 보오텍스의 형태에 따라 미세한 항력과 양력의 변화를 수반하는데 이들의 관계를 위상차와 보오텍스 박리의 형태 변화로 설명하였다.

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정사각형 단면을 갖는 180° 곡관에서 위치별 속도분포특성 및 직관거리의 유효성에 관한 연구 (A Study on Velocity Distribution Characteristics for Each Location and Effectiveness of Straight Duct Length in a Square-sectional 180° Bended Duct)

  • 진정정;윤준규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.618-627
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    • 2016
  • 본 연구는 정사각형 단면 $180^{\circ}$ 곡관 내의 유동특성을 파악하기 위해 RSM 난류모델을 이용하여 작동유체, 입구의 공기속도, 관내의 표면조도, 곡률반경 및 수력직경 등의 다양한 유동인자를 변경하여 각도 위치별 속도분포특성을 수치해석을 통하여 고찰하였다. CFD 해석시 경계조건은 공기와 물의 입구온도를 288 K, 293 K로 설정하였고, 입구의 공기속도, 관내의 표면조도, 곡률반경 및 수력직경은 각각 3~15 m/s, 0~0.001 mm, 2.5~4.5D, 70~100 mm로 적용하여 해석을 수행하였다. 그 결과를 정리하면, 작동유체의 유동특성은 유체의 점성력 차이로 속도분포가 크게 달라짐을 알 수 있었고, 곡관부 내에서의 최대 속도프로파일은 $90^{\circ}$ 단면위치에서 X/D=0.8 영역으로 나타났으며, $180^{\circ}$ 단면위치에서는 Y/D=0.8 영역으로 나타났다. 그리고 관내의 표면조도가 낮고, 곡률반경이 클수록 속도변화율은 크게 변하여 나타냈다. 또한 곡관후류의 직관부에서 유동편차가 안정화되는 직관거리는 L/D=30 영역에서 나타내어 유량 계측시 유효한 측정위치로 잘 제시할 수 있었으며, 수력직경에 따라 곡관후류 직관부의 표준편차특성은 동일한 유속일 때 최소의 편차영역은 대체로 직관거리 L/D=15~30 범위로 나타났다.

건조 공법에 따른 해저 파이프라인 내부 상대습도 변화 특성 연구 (Study on the Change of Relative Humidity in Subsea Pipeline According to Drying Method)

  • 양승호
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.406-413
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    • 2022
  • 해저 파이프라인 예비커미셔닝(Pre-commissioning) 단계는 입수(Flooding), 배수(Venting), 하이드로테스팅(Hydrotesting), 탈수(Dewatering), 건조(Drying), 질소충진(N2 Purging)의 공정과정으로 구성된다. 이 중 건조와 질소충진 과정은 운용 중 파이프라인 내부에 하이드레이트(Hydrate)의 발생과 가스 폭발의 위험을 방지하기 위해 상대습도를 이슬점 아래로 감소 및 유지되도록 규정되어 있다. 본 연구의 목적은 해저 파이프라인 예비커미셔닝 중, 공기건조(Air Drying)와 질소충진 공정과정에 대한 해석법을 개발하고 현장계측 결과와의 상호 비교를 통해 해석법의 활용가능성을 평가하는 데 있다. 해저 파이프라인 내부 상대습도 평가를 위한 방법으로 전산열유체(CFD)를 활용한 해석기법을 도입·적용하였고 해양공사 해저 파이프라인 공기건조와 질소충진 공정과정에 대한 현장계측 결과와 잘 일치함을 확인하였다. 개발된 공기건조와 질소충진 해석법 및 평가방법을 향후 해저 파이프라인 예비커미셔닝 작업의 사전 엔지니어링 도구로 활용할 경우, 작업생산성 향상에 크게 기여할 것으로 사료된다.