This study investigated torque characteristics for Couette flow experimentally under circumstaces that ferrofluids were between two coaxial spheres. Torque measurement was obtained for the situation where the inner sphere was rotating while the outer sphere was kept stationary. The magnetic field was imposed on the fluid, using a bar magnet which was inserted in the inner sphere. In the laminar flow region the torque increase when the magnetic field is applied and the critical Reynolds number is increased. However, in the transition regime, the effect of the magnetic field on the torque characteristics decrease as Reynolds number increases. The value of torque were the same as those of glycerine solution beyond the cirtical Reynolds number. We also made experimental equation which could obtain coefficient of torque within critical Reynolds number in terms of sphere spacing Reynolds number and magnetic properties of ferrofluid.
In this paper the vibration system is consisted of a rotating cantilever pipe conveying fluid and tip mass. The equation of motion is derived by using the Lagrange's equation. The system of pipe conveying fluid becomes unstable by flutter. Therefore, the influence of a rotating angular velocity, mass ratio, the velocity of fluid flow and tip mass on the stability of a cantilever pipe by the numerical method are studied. The critical flow velocity for flutter is proportional to the angular velocity and tip mass of the cantilever pipe. Also, the critical flow velocity and stability maps of the pipe system are obtained by changing the mass ratios.
초임계 익형은 천음속 영역에서 비행하는 상업용 민간 항공기와 전투기 날개의 공력성능을 향상시키기 위해 Whitcomb R. T.가 제안 하였다. 초임계 익형은 상부표면을 평평하게 디자인하여 임계마하수보다 큰 마하수에서 나타나는 익형 주위의 충격파 출현을 지연시킴으로써 항력을 줄일 수 있고, 상부 표면의 평면 설계로 인한 양력 감소를 보정하기 위하여 하부 표면의 꼬리부분에 캠버가 있는 형상을 하고 있다. 본 연구에서는 EDISON CFD를 이용하여, 초임계 익형의 공력특성을 해석하고 Xfoil의 data와 비교 분석하였다. 또한, 초임계 익형의 형상을 변경하여 두께와 뒷전 캠버가 다른 초임계 익형을 설계하였다. 새로운 초임계 익형의 형상은 상용 프로그램 Maple12을 이용하여 Whitcomb Integral Supercritical Airfoil의 형상을 수정하여 구할 수 있다. 초임계 익형 주위의 유동을 2D압축성 유동으로 가정하고 EDISON CFD의 2D_Comp-2.0 솔버를 사용하여 수치해석을 수행하였다.
Numerical simulation is performed with Denton's code to get pressure loss coefficients in wide range of reverse flow incidence(from -90 degree to +85 degree) for an axial compressor cascade. As a results, it is found that the pressure loss coefficient is increased with incidence and there exist critical incidence which corresponds to the maximum pressure loss coefficient. Pressure loss coefficient with bigger incidence than its critical value is decreased. The effect of increasing incidence in a cascade extremely reduce the mass flow rate by the large flow separation region. Consequently this effect reduce the portion of dynamic pressure in the total pressure loss and beyond the critical incidence the pressure loss coefficient decrease.
본 논문에서는 supercompact 다중 웨이블릿 기법과 이 기법의 유동 시뮬레이션 데이터에의 적용을 발표한다. Supercompact 웨이블릿 방법은 간결한 지원(support)을 제공할 수 있고 또 속성이 다른 떨어져 있는 데이터와(예: 충격파의 불연속구간 또는 와동을 가로지르는 부분) 불필요한 상호작용을 피할 수 있는 점에서 유동 시뮬레이션 데이터를 위한 적합한 웨이블릿 방법이라 할 수 있다. 데이터 압축을 위한 임계처리법(thresholding)은 다중 웨이블릿의 공분산 벡터 구조 기반 하에 적용된다. 본 논문은 3차원으로의 기법 확장이 설명 분석되었다. 수치실험은 본 방법이 여러 이론적인 이점을 제공할 수 있고 실제 결과에 있어서 큰 데이터 압축 비율을 산출 할 수 있음을 보여준다.
This study concerns the characteristics of helical flow in a concentric and eccentric annulus with a diameter ratio of 0.52 and 0.9, whose outer cylinders are stationary and inner ones are rotating. Pressure losses and skin friction coefficients have been measured for fully developed flows of water and $0.2\%$ aqueous of sodium carboxymethyl cellulose(CMC), respectively, when the inner cylinder rotates at the speed of $0\~500$ rpm. The effect of rotation on the skin friction coefficient is significantly dependent on the flow regime. In all flow regimes, the skin friction coefficient is increased by the inner cylinder rotation. This study shows the change of skin friction coefficient and wall shear stress corresponding to the variation of rotating speed of the inner cylinder, radius ratio, eccentricity, and working fluids.
단일 균열시스템에서 간극 크기에 따른 상대투과도의 변화 특성을 측정하기 위해 본 연구에서는Hele-Shaw평판 형태의 유리 평판을 제작하여 실험을 수행하였다. 평판의 재질은 유동 양상 관찰을 위해 유리를 사용하였고, 간극 크기는 실제 현장에서 관측되는 30에서 $120\mum$ 사이의 범위에서 7가지 경우를 설정하여 정상유동법에 의한 실험을 수행하였다. 또한 실험 측정결과에 대한 보다 정확한 포화도 계산 및 분석의 편의를 위해 디지털 영상 편집법 (digital image process technique)을 이용한 해석모델을 개발ㆍ이용하였으며, 균열에서의 2상 유체유동 양상에 직접적인 영향을 미치는 간극크기와 매질의 표면 특성을 나타내는 임계포화도를 이용하여 단일 균열에 대한상대투과도 실험관계식을 도출하였다.
석탄 가스화기 내에서 슬래그의 축적에 의한 막힘 현상 등으로 발생 가능한 조업중단을 예방하기 위해 탄의 종류에 따른 슬래그의 유동을 정확히 예측하는 것은 중요하다. 슬래그의 유동은 원료인 석탄의 회 성분 조성 그리고 가스화기 온도의 영향을 크게 받는다. 회가 용융된 형태인 슬래그의 융점 특성을 파악하여 슬래그 거동을 예측하기 위해서는 회를 조성하고 있는 주성분의 비율 뿐 아니라 소량의 성분들도 고려하여야 한다. 또한, 가스화기 조업 조건 중 수증기 분압이 슬래그 점도에 미치는 변화를 파악하여 공정 조건 확립 및 슬래그 계통 제어 로직에 반영 할 수 있다. 따라서, 대표적 열화학 평형계산 프로그램인 Factsage를 이용하여 슬래그 성분의 액상선 온도를 예측해보았다. 슬래그는 회 성분의 조성에 따라 결정 슬래그와 유리 슬래그로 나눌 수 있다. 본 연구에서는 결정 슬래그로는 Alaska Usibelli 탄을, 유리 슬래그로는 Kideco 탄의 조성을 사용하여, 가스화기 조업 조건 중 수증기의 분압에 따라 석탄 슬래그의 형성 및 점도 변화에 직접적인 영향을 미치는 결정 형성에 대한 상관관계를 예측해 보았다. 또한, 슬래그 유동에 영향을 줄 수 있는 요인으로써, 석탄의 품질을 결정하는 인자인 Base/Acid Ratio, Iron in Ash, Calcium in Ash, Silica-to-Alumina Ratio, Inron-to-Calcium Ratio를 달리 변화시켜가며 슬래그 점도 변화에 직접적인 영향을 미치는 결정 형성을 예측하였다. 이 예측결과는 향후 실험 데이터와 비교하여, 슬래그 처리 부분의 모니터링에 기초 자료로 활용될 뿐 아니라, 슬래그점도 측정 시스템의 운전 파라미터를 도출하는데 이용 가능할 것이다.
준설토 이송의 효율을 증가시키기 위한 연구로써 전자기력을 배관에 인가하여 유동저항을 줄이고, 윤활 층에서의 유속을 침강 임계속도이상으로 증가시키어 침강으로 인한 폐색을 방지하는 기술을 개발하였으며, 이를 대규모 장거리 송토현장에 적용하기 위하여 송토 거리 500m 규모의 현장에서 그 영향을 검토하는 실험을 진행하였으며, 실험결과 유동효율 증대로 인한 송토 유량이 30% 이상 증가함을 실험을 통해 보였다. 이를 검증하기 위하여 전자기장 인가장치와 계측장비로 초음파 유속 프로파일러를 사용하여 배관 내 유속프로파일을 모니터링 하여 그 데이터를 비교분석하여 효과를 검증하였다.
본 연구에서는 수평 가공층의 하부에서 가열하고 상부에서 냉각하는 자연대류현상을 Brinkman-Darcy 방정식을 이용하고 하부 경계면에서 상부 경계면으로 균일한 관통류가 있을 경우를 고려하여 수직 관통류가 자연대류에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 관통류가 없을 경우의 임계 Rayleigh수와 있을 경우의 임계 Rayleigh수를 비교하였다. 또, 일정한 Rayleigh수에서의 관통류의 세기에 따른 Nusselt수, 등온선의 형태, 유동현상의 변화를 고찰하였다. 이와 같은 연구를 하기 위해 수치 해석적 연구로는 2차원 비정상 유동으로 가정하고 유한차분법(FDM)을 이용하였으며, 실험적 연구에서는 수치해석상의 결과를 검증하기 위해 액정(Liquid Crystal)을 시험체적 앞면에 부착하여 관통류의 세기에 따른 온도장의 재 분포를 가시화 하였다. 결론적으로 관통류는 순수 자연대류상에서의 온도장의 형태를 크게 변화시키고, 관통류의 세기가 강해짐으로써 대류 열전달의 불안정성이 감소함을 알 수 있었다. 또, Nusselt수를 구함으로써 대류열전달의 강도를 추정할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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