• Title/Summary/Keyword: 전단혼합작용

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Liquefaction Potential for Coal Ash Mixed Sand by Strain-Controlled Cyclic Triaxial Test (변형률제어 진동삼축시험법을 이용한 석탄회가 혼합된 모래시료의 액상화 평가)

  • 이병식;정경순
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.17 no.5
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    • pp.129-136
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    • 2001
  • 본 논문에서는 석탄회 매립지반의 액상화 가능성을 평가하기 위해 순수 모래시료와 더불어서 모래시료와 석탄회가 혼합된 모래시료에 대한 일련의 진동삼축실험을 변형률제어 방법으로 수행하였다. 실험결과 진동하중에 의해서 시료 내에 발생하는 간극수압의 크기는 작용하는 전단변형률의 크기에 심각하게 영향을 받고, 작용하는 전단변형률이 지반의 한계전단변형률 보다 작은 경우에는 진동수가 높은 조건에서도 간극수압이 발생하지 않음을 알았다. 또한 전단변형률이 약 0.1%보다 작고 한계전단변형률에 가까운 경우에는 순수 모래시료와 비교하여 본 논문에서 조사한 석탄회 함유율 범위 (10%~30%)의 시료에서 간극수압이 더 크게 발생하였다. 반면에, 전단변형률이 큰 경우에는 순수 모래시료에서 간극수압이 크게 발생하는 추세를 보였다. 반복 전단에 따른 간극수압의 발생량은 전반적으로 석탄회 함유율이 증가할수록 커지는 경향을 보였다. 이러한 결과를 근거로 해안이나 하천에 인접한 한계지 개발에 있어서 사질토에 석탄회를 혼합 매립하여 지반을 조성하는 경우에 액상화에 대해서 불안정한 지반이 될 가능성이 있는 것으로 판단되었다.

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The Influence of the Velocity Ratio on the Vortex Pairing Process in Mixing Layer (혼합층에서 와류병합과정에 대한 속도비의 영향)

  • 서태원;금기현
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.2 no.2
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    • pp.279-286
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    • 1999
  • Wall-bounded 유동과 달리 자유 전단 유동은 Hyperbolic Tangent Profile을 가지고 비점성 불안정에 의해 지배된다. 따라서 자유 전단 유동에서 난류로의 천이과정은 비점성 불안정성 이론에 의해 해석되어 진다. 본 연구는 분리판(Splitter plate)에 의해 분리된 속도가 다른 자유 유속의 혼합에 의해 형성되는 혼합층에서 와류병합과정에 대한 속도비의 영향에 대하여 연구한다. 속도비는, R, $ \frac{U_1-U_2}{U_1+U_2}$ 로 정의되며, 여기서 $U_1$은 분리판 위에서의 자유 유속을 그리고 $U_2$ 는 분리판 아래에서의 자유 유속을 나타낸다. 본 연구에서 와류구조의 병합작용을 분석하기 위하여 2차원 비정상 Large-Eddy Simulation 방법을 적용하였다. 속도비의 변화에 따라 혼합층에서 불안정 Wave가 성장하게 되고, 유체는 2차원 와류구조에서 Roll-up한다. 이러한 2차원 와류구조는 주위의 다른 와류구조와 상호작용을 하게 되고 하나의 커다란 와류구조를 형성하는 것을 볼 수 있다. 혼합층에서 와류병합과정은 반복적으로 일어나는 것을 알 수 있었고, 이 결과를 이용하여 혼합층의 성장을 제어할 수 있다.

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Numerical Analysis on the Effect of High-Shear in a Rotor-Stator Mixer (Rotor-Stator Mixer 전단효과에 관한 수치 해석적 연구)

  • Yeum, Sang Hoon;Lee, Seok Soon
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.13 no.5
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    • pp.39-48
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    • 2019
  • The turbulent flow in the rotor-stator mixer is based on shear characteristics generated by the interaction of the stator with the rotor rotating at high speed. In this study, the flow characteristics analysis of the unsteady state generated by the interaction of the rotor and the stator in the prototype model of the emulsion-fuel related mixer development was performed with the MRF and SMM by applying the ANSYS FLUENT $k-{\varepsilon}$ (RKE) turbulence model. The behavior and shear characteristics of the flow particles generated at the interface between the designed rotor and stator, and trends such as velocity distribution and turbulence eddy dissipation, were predicted and verified using the CFD analysis.

A Study on the Strength Characteristics of the Ground Contaminated with the Industrial Oil (산업용 기름으로 오염된 지반의 강도 특성에 관한 연구)

  • 조태룡;이영생
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.16 no.2
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    • pp.125-134
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    • 2000
  • 지반이 산업용 기름으로 오염될 때 지반의 강도변화 특성을 연구하기 위하여 모래와 실트질 모래 및 카오리나이트를 대상으로 함수비아 함유비를 변화시키며 다짐실험, 투수실험, 비배수상태에서 삼축압축실험을 실시하였다. 실험결과에 의하면 밀도가 같은 모래의 경우는 기름을 혼합하였을 경우가 물을 혼합하였을 경우에 비해 약 7%정도 전단 강도가 떨어지고 실트질 모래와 카오리나이트 경우는 기름을 혼합하였을 경우가 물을 혼합하였을 경우에 비해 점토입자와 기름의 화학적, 물리학적인 상호 작용으로 5~15%정도 강도가 증가하는 현상을 보였다. 일반적으로 산업용 기름 유출에 따라 토양오염 및 수질오염으로 동.식물에 큰 영향을 주고 있으나 토질역학적 거동은 초기 상태 및 모래에서는 전단 강도가 감소하였으나 점성토의 경우는 기름 유출 또는 유입에 따라 응집성, 부착성이 생겨 강도증가 현상을 가져와 큰 문제점이 없는 것으로 판단된다.

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A Study on the Rheological Property of Saliva (타액의 유동학적 성질에 관한 연구)

  • 고홍섭;이승우`
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • v.15 no.1
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    • pp.9-25
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    • 1991
  • 타액의 유동학적 성질은 타액의 윤활작용 및 구강내 경조직, 연조직 보호작용에 영향을 미친다. 그러므로 타액의 유동성을 잘 이해하면, 구강내 기능적 불편감의 평가와 인공타액의 개발에 필요한 중요한 정보를 얻을 수 있다. 저자는 전단율 변화에 따른 타액점도 변화의 연령 및 성별에 따른 차이를 알고자, 각 연령층별로 구강건조증으로 고통받은 병력이 없으며 타액채취시 약물을 복용하고 있지 않은 남녀 각 20명씩 총 240명을 대상으로 자극시 분비된 타액의 점도를 cone-and-plate 형태의 점도계를 이용하여 전단율 11.3에서부터 450.0(/sec )사이에서 측정하였다. 또, 20대 남녀 각각 20명의 경우, 자극시 분비 된 전타액의 점도와 함께 비자극시 분비된 전타액, 자극시 분비된 이하선 타액, 자극시 분비된 악하선 설하선 혼합타액의 점도를 같은 방법으로 측정한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 타액은 점탄성의 성질을 가지는 non-Newtonian 유체로서 점도와 전단율 사이의 관계는 점근선으로 표시될 수 있었다. 2. 자극시 분비된 전타액의 점도는 연령이 높을수록 증가된 양상을 보였으나, 남자의 경우 50대 이상에서 가장 높고 여자의 경우 30대에서 가장 높았다. 3. 자극시 분비된 전타액의 점도는 20대, 30대, 40대에서 여자가 남자보다 높았다. 4. 타액 점도는 자극시 분비된 악하선 설하선 혼합타액에서 가장 높았으며, 비자극시 분비된 전타액, 자극시 분비된 전타액, 자극시 분비된 이하선 타액 순이었다.

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Shear Strength Characteristics of Geo - Soluble - Materials (용해재료가 포함된 지반의 전단강도 특성)

  • Tran, M. Khoa;Park, Jung-Hee;Byun, Yong-Hoon;Shin, Ho-Sung;Lee, Jong-Sub
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.27 no.12
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    • pp.17-25
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    • 2011
  • A fabric of soil media may change due to certain factors such as dissolution of soluble particles, desiccation, and cementation. The fabric changes affect the mechanical behavior of soils. The purpose of this study is to investigate the effects of geo-material dissolution on shear strength. Experiments and numerical simulations are carried out by using a conventional direct shear and the discrete element method. The dissolution specimens are prepared with different volumetric salt fraction in sand soils. The dissolution of the specimens is implemented by saturating the salt-sand mixtures at different confining stresses in the experimental study or reducing the sizes of soluble particles in the numerical simulations. Experimental results show that the angle of shearing resistance decreases with the increase in the soluble particle content and the shearing behavior changes from dilative to contractive behavior. The numerical simulations exhibit that macro-behavior matches well with the experimental results. From the microscopic point of view, the particle dissolution produces a new fabric with the increase of local void, the reduction of contact number, the increase of shear contact forces, and the anisotropy of contact force chains compared with the initial fabric. The shearing behavior of the mixture after the particle dissolution is attributed to the above micro-behavior changes. This study demonstrates that the reduction of shearing resistance of geo-material dissolution should be considered during the design and construction of the foundation and earth-structures.

Shear Behaviour of Cemened River Sand (고결된 하상모래의 전단거동)

  • Jeong, Woo-Seob;Kim, Yung-Su
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.23 no.2
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    • pp.35-45
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    • 2007
  • In this research, artificially cemented sand which is made of a few portland cement and Nak-Dong river sand was researched closely. For providing the fundamental data which is needed in design and analysis of levee material, the shear behavior of cemented sands was investigated by drained triaxial test, and analyzed in accordance with the increase of cement content. The peak strength and elasitc modulus increased and dilation of cemented sand was restricted by the cementation, but after breakage of the cementation, dilation increased, cohesion intercetpt and friction angle increased with the increase of cement content and strain softening behavior appeared in stress-strain curve.

A Study on the Direct Measurement of the Shear Stress of Levee Materials through Large-scale Experiments. (실규모 실험을 통한 제방재료의 한계소류력 실측에 관한 연구)

  • Jung, Dong Gyu;Kim, Young Do;Park, Yong Sung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.21-21
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    • 2022
  • 충적하천의 하상과 제방은 흐름에 의해 쉽게 침식되는 사립자들로 구성되어 있다. 흐름이 더욱 강해지면 커다란 입자들도 움직이게 되고 더욱 커지면 결국 모든 입자들이 움직인다. 이렇게 흐름에 의해 하상과 제방을 구성하는 사립자들이 움직이기 시작하는 상태를 한계운동이라 하며, 이때의 흐름조건을 한계조건이라 한다. 한계조건은 이동상 수리학의 시작으로, 이때부터 흐름은 물과 유사의 혼합이라는 이상류가 되어 순수한 물의 흐름보다 더 복잡하게 된다. 개수로는 관수로와 달리 반드시 자유수면이 있으며, 따라서 물과 공기와의 마찰은 상대적으로 매우 작으므로 개수로의 전단응력 분포는 관수로와 달리 근본적으로 비대칭이다. 따라서 전단응력은 수로 바닥이나 측벽에서만 작용하게 된다. 한계조건은 이러한 추상적인 의미에 앞서 바닥이 침식되지 않는 하도나 수로의 설계 등에 기본적인 자료가 된다. 개수로에서 경계면의 전단응력을 힘으로 표시하는 것을 통상 소류력이라 하며, 개수로 경계면에서 전단응력의 분포도; 이른바 단면의 평균 전단응력의 개념을 도입하여 해석하고 설계기준으로 제시되고 있다. 본 연구에서는 자연하천과 유사한 조건의 건설기술연구원 하천실험센터의 급경사수로에서 연구를 진행하였으며, 기존 연구를 바탕으로 제작된 소류력 측정장치를 이용하였다. 하천의 설계나 평가에 적용되는 평균 소류력 개념은 복잡한 난류흐름에서 평가지표로써 대표하기 힘들기 때문에 유사 하천환경의 바닥에서 발생하는 소류력을 직접 측정하고자 연구를 진행하였고, 연구결과를 기존의 소류력 산정방법과 비교하였다. 본 연구에 사용된 장치는 실규모 실험을 위해 제작되었으며, 실규모 적용성 검토를 위해 실험실에서 충분한 검증실험을 거친 후 실규모 실험에 적용하였다.

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An Experimental Study on Turbulent Diffusion Flame in Double Coaxial Air Jets(II) (동축이중 공기분류중의 난류확산화염에 관한 실험적 연구 II)

  • 조용대;최병윤
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.5
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    • pp.1234-1243
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    • 1990
  • Double coaxial are jets(annular and coaxial air jets) between which propane gas is fed was selected to study the structure of diffusion flames in turbulent shear flow. Schlieren and direct photographs are taken to visualize the flame structure. Mean and fluctuating temperatures and ion currents were measured to investigate the macroscopic and the instantaneous flame structure. The objective of this study is to understand the interaction between combustion and mixing process especially in the transition region of turbulent shear flow. The investigation reported in this paper focuses on the macroscopic and the instantaneous structures of three flames obtained. The increased mixing effect resulting from increase of Reynolds number of central air jet makes the flame bluish and short. When the velocity of surrounding air stream is higher than that of central air jet, the instantaneous flame structure is composed of coherent structure. It is considered that the flame structure of transitional region of mixing layer depends on the structure of mixing layer of non-reacting conditions.

Beam-Type Bend Specimen for Interlaminar Fracture Toughness of Laminated Composite under Mixed-Mode Defmrmations (보 형태의 굽힘시편을 이용한 적층복합재료의 혼합모우드 층간파괴인성 평가)

  • 윤성호;홍창선
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.13 no.5
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    • pp.911-920
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    • 1989
  • It this study, beam-type bend specimen is used to evaluate the interlaminar fracture toughness of laminated composite under mixed-mode deformations. The specimen is loaded under three-point bending and hence produced mixed-mode deformations in the vicinity of the crack tip according to the variation of the thickness ratio on delamination plane. Total energy release rate is obtained by elementary beam theory considering the effect of shear deformation. The partitioning of total value into mode-I and mode-II components is also performed. The mixed-mode interlaminar fracture toughness is evaluated by experiments on specimens with several thickness ratios of delamination plane. As the part of delamination plane is thicker, the effect of shear deformation on total energy release rate is increased. Beam-type bend specimen men may be applied to obtain informations on the mixed-mode interlaminar fracture behavior of laminated composites.