유한한 열전도율과 두께를 갖는 수평동심원관 내의 층류자연대류 문제를 유한차분법을 사용하여 수치적으로 연구하였다. 동심원관 내에는 전도-대류가 복합되어, 전체-유체 경계면에서의 온도분포는 미리 알려져 있지 않다. Prandtl수를 0.7, L/D$_{i}$ = 0.8로 고정하고 각각의 Rayleigh수와 열전도계수의 비, 기하학적변수에 대하여 계산을 수행하였으며, 그 결과를 등온 수평동심원관의 경우와 비교하였다. Rayleigh수와 t/D$_{i}$가 클수록, 열전도계수의 비 K가 작을수록 열저도 효과는 강하게 나타났으며, 국소등가전도계수와 온도분포에 비하여 속도분포는 영향을 덜 받는다는 것이 밝혀졌다.
선박에너지 개발을 위한 미래의 유력한 추진체로서 초전도 자력장을 이용한 선박을 들 수 있는데 이와 같은 경우에는 실험을 하기에는 비용이 엄청나게 소요되고 설비 자체가 복잡하기 때문에 CFD를 이용해서 초기 계\ulcorner을 구상하고 선체 주위의 유동장의 제어 및 기초 설계를 하여야 할 것이다. CFD계산을 통해 일반적으로 얻을 수 있는 것은 -압력 분포 -자유 표면 파고 -유속 분포 -유선 추적 -선체 표면의 응력 분포 -한계 유선 분포 -선미 와류 생성 과정 -선체 저항 계산 등으로 선형 개발에 필요한 기본 자료들이다. 여기서 CFD의 유용가치를 강조할 수 있는데 위의 많은 데이터를 실험을 통해서 얻으려면 막대한 경비와 노력이 투입되어야 한다. 또한 현재의 실험 시설로는 정량적으로 측정할 수 없는 부분도 일부 있다. CFD의 경우는 그러한 어려움은 없으나 꼭 필요한 것이 수치계산의 검증이다. 계산 결과의 유효성(validity)을 검증해야 한다는 의미이다. 계산은 실험을 통하여 반드시 비교 검토가 이루어져야 하며 이의 수단으로 선박 분 야에서는 Wigley 모형이나 Series 60와 같은 것들이 사용되고 잇다. 당 연구소의 저항추진연구 실에서는 CFD의 연구가 수년 전부터 소수의 인원을 중심으로 이루어져 왔다. 이와 관련하여 대표적인 몇 가지만 소개하고자 한다.
서보모터 일체형 유압펌프는 핵심 유압기술과 전기 및 전자 제어기술로 구성되는 다분야 융합기술로서, 이와 관련된 기술을 활용하는 전기, 기계, 유압 등 거의 전 산업분야에 걸쳐 이 기술의 국산화 개발에 따른 파급효과가 크다. 특히, 이 개발 기술의 특징은 기존 유사제품과의 동일 출력대비 획기적인 저소음화와 컴팩트화 그리고 에너지 절감의 극대화를 이루었다는데 있다. 본 기술의 개발과정을 통해서 전기 및 기계의 일체화 설계기술, 제작기술, 주물기술, 유체해석기술, 시험평가기술 등 선진국에 비해 상대적으로 취약한 이 분야의 국내 기술인프라 기반기술을 확고히 할 수 있는 계기가 될 수 있다. 본 고에서는 서보모터 일체형 유압펌프의 산업, 기술 동향 및 특허동향 분석을 통한 연구개발 방향 변화를 살펴보고, 향후 기대되는 기술적 비전을 소개하였다.
음부력을 갖는 유체가 소규모 저수지로 유입되어 일어나는 밀도류의 거동 및 순환이 차원해석과 수리실험을 이용하여 해석된다. 무차원침강점 및 밀도류전면속도, 밀도류전면이동거리, 머리 뒤의 밀도층내회석 등은 유입밀도후르드수, Fre의 영향을 받으며 밀도층의 두께, 흐름양상 및 저수지내 밀도의 변화는 밀도류전면이 하류단에 도달하여 반사되기 전과 후의 양상이 현저하게 다르다. 밀도층의 두께는 전자의 경우에는 Fre, 후자의 경우는 시간과 Fre의 영향을 받으며 이들은 지수식으로 표현할 수 있다.
원자력 발전소 2차측 배관에서 가장 심각한 문제로 대두되고 있는 침식부식 현상을 예측/감시하는 시스템을 개발하여 특정 원전 2차 계통의 전 부분을 망라하여 실제 평가를 수행하였으며, 이를 현장에서 초음파검사로 측정한 결과와 비교하였다. 본 시스템으로 평가한 침식부식률을 실제 측정으로 산출한 침식부식률과 비교해 본 결과, 오차 100% 이내에 포함되는 부위가 92%에 달하는 것으로 확인되었다. 본 시스템은 침식부식 이론 및 관련 변수들로부터 단상 및 2상유체 배관의 침식부식률과 ASME 코드 및 BS 코드의 허용기준에 따른 잔여수명을 예측할 수 있으며, 침식부식으로 인한 배관의 두께가 최소허용치 이하로 떨어질 경우에는 국부 배관감육평가를 수행 할 수 있는 시스템의 형태로 개발하였다.
This study examined changes in airway airflow characteristics before and after extensive surgery for tongue cancer, which includes neck dissection and reconstruction. Pre- and post-operative CBCT scans were used to model 3D upper airways. Computational fluid dynamics (CFD) simulations analyzed airflow and pressure variations. Results showed a significant reduction in airway volume post-surgery, especially in the posterior tongue and epiglottis areas, leading to increased airflow velocity and complex vortex formations. Pressure drop analysis revealed that post-surgery, higher negative pressure is required for inhalation, indicating increased breathing effort. This suggests that the surgical removal of cancerous tissues and lymph nodes, along with reconstruction, alters airway geometry significantly, potentially impacting respiratory function. The findings highlight the clinical importance of assessing airway changes in tongue cancer surgery to anticipate and mitigate postoperative respiratory complications.
Generally, to product multi-grade oil like engine oil, a sort of mineral base oil is mixed with a fundamental additive package liquid and a polymer liquid as viscosity index improver in order to improve the lubricating property of base oil. That is, engine oil is the mixture of more than two fluids. Specially, a polymeric type liquid cannot be seen as the linear viscosity like Newtonian fluids. In this research, by using the governing equation describing non-Newtonian hydrodynamic lubrication related with the mixture of incompressible fluids based on the principle of continuum mechanics, it will be compared the bearing performance between the mixture of each liquid to be blended and multi-grade engine oil as a single fluid in a high speed hydrodynamic journal bearing. Further, it is to be found the way estimating the performance of the blended multi-grade engine lubricant in a journal bearing in advance before blending by using the physical properties of mineral base oil, fundamental additive liquid and polymer liquid of viscosity index improver. So, it can be reduced the number of trial and error to get the wanted lubricant by selecting the proper volume fraction of each liquid to satisfy the expected performance and estimating in advance the performance of various multi-grade oils before blending. Therefore, it can be shorten the developing time and saved the developing cost.
본 연구는 블록크기 및 균열의 기하학적 속성이 균열암반의 수리적 특성에 미치는 효과를 파악하기 위해 이차원 등가파이프 연결구조에 기반을 둔 DFN 유체유동 해석기법을 적용하여 수치실험을 수행하였다. 두 개의 균열군을 사용하여 균열의 기하학적 속성 변화를 반영할 수 있도록 방향, 면적빈도, 길이분포를 달리하며 이차원 영역에 추계론적으로 생성한 총 72개의 DFN 블록에 대하여 방향에 따른 블록수리전도도가 산정되었다. 또한, 각각의 DFN 블록에서 이론적 블록수리전도도, 주 수리전도도텐서 및 평균블록수리전도도를 추정하여 비교분석한 결과, 블록크기 및 균열의 기하학적 속성은 균열성 암반의 수리적 특성에 큰 영향을 미치는 것으로 평가되었다. 균열군의 교차각이 작을수록, 면적빈도가 낮고 길이분포가 짧을수록 DFN 시스템은 유체유동에 대한 REV를 정의하기 어려우며 방향에 따른 블록수리전도도의 변동성이 강하게 나타났다. 일반적으로 블록크기가 커질수록 DFN 시스템에 대한 등가연속체 취급 가능성은 높아진다.
An extensive range of pumping facilities are employed in the regional water supply system in metropolitan areas, and optimization and the systematic combination of the pump facilities have direct bearing on the stability and economy of the water supply system concerned. These systems must be able to guarantee stability, efficiency and offer high reliability. Preparation of metropolitan area regional water supply system construction project must include a basic plan which takes into account the suitability of pumping facilities to be used, the environment in which facilities will be installed, man-power requirements and basic operational and management policies. This paper contains over-all analysis of the management of metropolitan area regional water supply systems and highlights the cause of Inefficiency and energy waste and puts forward a remedial plan of action. In addition, pump/motor specification programs were developed using Visual Basic to assist selection of the same.
순산소 전로 후드의 일산화탄소와 열회수를 위해서는 고효율의 증기를 발생시키는 증기드럼의 장착이 필요하다. 그러나 제선 제강공정에서 증기발생은 간헐적이거나 주기적인 산소 취입공정기간에 제한적이다. 따라서, 증기드럼은 전로의 주기에 따른 산소의 취련기간 동안 효율적으로 증기를 발생시키도록 최적 설계되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 다양한 운전조건 및 기하학적 형상변화가 증기드럼 내의 열유동 특성과 성능에 미치는 효과를 예측할 수 있는 3차원 전산유체역학 모델을 제안하였다. 본 모델은 유체유동 및 열전달 뿐만 아니라 계면유동에서의 증발 및 응축을 유한체적법을 사용하여 고려하였다. 본 모델의 예측성능을 검증하기 위하여 실험에서 구한 증기발생량과 비교하였으며 3.2%의 상대오차를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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