인류의 좀더 빨리 이동하고자 하는 욕구를 충족시키기 위해 항공기, 자동차, 기차 등 다양한 형태의 운송수단이 개발되고 있다. 이러한 운송체의 주위를 흐르는 공기의 유동과 유사한 환경을 만들어 실험하고자 하는 목적에서 풍동이라는 실험장치가 개발되었다. 이 글에서는 풍동의 역사와 종류에 대하여 간략히 소개하고자 한다.
가연성가스나 액체는 화학공업의 원료, 중간제품 그리고 완제품으로 화학공정의 광범위한 분야에서 사용되고 있을 뿐만 아니라, 가정에서도 널리 사용되고 있다. 이들 물질의 취급함에 있어 밸브의 조작실수, 배관접합부파손, 저장 및 수송의 부주의로 인해 주위에 공기와 혼합되면 화재 및 폭발이 발생할 수도 있고 유해물질이 유출되는 경우도 있다.(중략)
공정에서 가연성물질을 취급함에 있어 밸브의 조작실수, 배관접합부파손 등으로 인해 주위에 공기와 혼합되면 화재 및 폭발이 발생할 수도 있으며, 또한 유해물질이 유출되는 경우도 있다. 산업현장에서 화재 및 폭발의 위험을 최소화하기 위해서는 공정의 안전과 최적화 조작이 이루어 져야 하는데, 이를 위해 우선 작업 조건 하에서 취급물질의 연소 특성치 파악이 필요하다/sup 1)/.(중략)
스크램제트 엔진의 연소기 내부 유동은 초음속이므로 유동의 잔류시간과 혼합율의 증대가 효과적인 연소를 가능하게 하는 주요 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 연료-공기 혼합기로써 개방형 공동 모델을 사용하였고, 공동 앞에서의 경사 연료 분사 시 분사구 주위와 공동 주위의 유동특성을 살펴보기 위하여 레이저 슐리렌 기법과 압력측정을 실시하였다. 레이저 슐리렌은 10 ns의 광원 지속시간으로 공동 부근의 비정상 유동 현상을 효과적으로 관찰 할 수 있었다. 또한, 압력측정은 연료 분사 J(운동량비)를 변화시켜 가며 측정하였으며, 운동량비에 따른 연소기 내부 주요 연소발생 지점의 변화를 살펴 볼 수 있었다.
스크램제트 엔진의 연소기 내부 유동은 초음속이므로 유동의 잔류시간과 혼합율의 증대가 효과적인 연소를 가능하게 하는 주요 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 연료-공기 혼합기로써 L/D=4.8인 개방형 공동 모델을 사용하였고, 공동 앞에서의 경사 연료 분사 시 분사구 주위와 공동 주위의 유동특성을 살펴보기 위하여 레이저 슐리렌 기법과 압력측정을 실시하였다. 측정에 사용된 레이저 슐리렌은 10 ns의 매우 짧은 광원 지속시간을 보유하여 공동부근의 비정상 유동 현상을 효과적으로 관찰할 수 있었다. 압력측정은 연료 분사비 J(운동량비)를 변화시켜 가며 측정하였으며, 운동량비에 따른 연소기 내부 주요 압력상승 지점의 변화를 살펴 볼 수 있었다.
Ballistic Range로부터 발사되는 발사체의 공기역학적 특성을 조사하기 위하여 축대칭 비정상 압축성 오일러 방정식에 이동경계법을 적용하여, 수치계산을 수행하였다. 그 결과, 발사체의 형상과 질량을 변화시켜 발사체의 순간속도, 가속도, 공기저항력을 조사한 결과, 발사 직후 발사체의 거동과 주위 유동장의 특성을 예측할 수 있었다.
웹 환경이 일반화되고 웹을 통해 획득할 수 있는 정보가 다양하고 풍부하다. 이 다양하고 풍부한 정보는 유익한 정보 뿐만 아니라 청소년들을 비롯한 사회적으로 보호를 받아야 할 웹 이용자들의 정신건강을 해치는 정보들도 다수 포함되고 있어 사회적 문제가 되고 있다. 본 연구에서는 웹 문서를 필터링하는 수단으로 공기정보를 포함하고 있는 유해어 사전을 활용한다. 유해어 사전 구축은 단순히 유해어 리스트만으로 사전을 구축하지 않고, 유해어 주위의 공기 단어의 정보를 포함시킴으로써 유해어의 중의성에 의한 오분류를 해소하고자 하였다. 즉, 유해어 후보가 1개 이상의 의미를 가지며 각 의미가 유해 정도가 다를 때, 유해어 후보의 등급을 결정하기 위하여 해당 유해어와 같은 문장 혹은 같은 문서에 출현하는 다른 단어 정보를 활용한다. 이렇게 함으로써 문서의 유해 등급을 결정하게 된다.
본 논문에서는 Door Fan Test 수행 사례를 중심으로 사전 준비에 필요한 사항에 대해 분석하였다. 분석 결과 관통부 주위 개구부, 벽체 틈새 개구부 등 방화구역의 누설부위를 통해 약제가 누출되는 문제가 있었다. 원인으로는 전기배선 공사로 인해 내화충전된 부분을 제거하고 공사 후 다시 충전하지 않는 경우, 벽과 천장사이의 틈을 내화 실란트 등으로 마감을 하지 않은 경우가 대부분이었다. 이와 같이 누설부위가 많은 경우 테스트의 결과 불합격이 나오게 되며, 이러한 문제점을 개선하기 위해 사전현장조사를 통해 방호구역의 누설부위를 조사하고 보완조치를 진행한 후 테스트를 수행하는 절차가 필요하였다. 한편, 테스트 운영에 관한 사항으로는 해당 실(room)을 위한 충분한 유량 미확보, 장애물로 인한 와류형성, 차압측정구의 설치문제 등이 있었다. 이를 개선하기 위해서 공기를 유입하는 실은 외부로부터 충분한 공기유입이 있어야하며, 팬 앞의 장애물을 제거하거나 팬의 설치 위치를 조정하는 것이 필요하며, 공기의 유동이 가장 적은 곳에 측정구를 설치하는 등의 조치가 필요하다.
본 연구에서는 자동차 차체의 형상에 따른 차체 주위의 유동해석을 이용하여 공기 저항을 연구하였다. 입구평면에서 들어가는 공기 유동 속도가 70km/h과 100km/h인 2가지 경우이다. 승용차의 고속 주행 시(100km/h) 정속 주행(70km/h)보다 큰 항력이 나타나는 것을 알 수 있고 차체의 전방 단면적이 넓은 차가 단면적이 좁은 차보다 항력이 더 크게 나타나는 것을 알 수 있다. 본 해석 결과를 이용하여 공기 저항을 줄일 수 있는 자동차 차체의 형상 설계를 효율적으로 할 수 있다고 사료된다.
본 연구에서는 엔진 나셀 화재를 모사하고 이전의 실험결과를 보충하기위해 이차원 둔각물체 주위의 반응유동장에 대하여 수치해석을 수행하였다. Direct numerical simulation (DNS) 기반의 fire dynamic simulator (FDS)를 이용하여 반응유동장의 특성을 조사하였고, 실험결과와의 비교를 통해 화학반응식을 결정하였다. 산화제는 공기를 사용하였고, 연료는 메탄을 사용하였다. 동축류와 대향류 분사 모두의 경우에 화염의 안정성이나 모양은 둔각물체 주위의 와 강도와 크기에 크게 영향을 받았다. 동축류 분사의 경우 계산에 통한 화염소화한계를 결정하였는데 연료유속이 커질수록 공기의 유속 또한 커지는 경향이 있었고, 그 속도들 또한 기존의 실험결과와 잘 일치함을 볼 수 있었다. 유동장 특성에 대한 화학반응의 효과를 고찰하기 위해 반응이 없는 경우를 계산하여 비교하였다. 모든 경우에 비반응 유동장에 비해 반응 유동장의 후류와는 크기도 감소하고 세기도 감소함을 볼 수 있었는데 이는 반응에 의한 후류의 온도증가가 유체의 밀도 및 모멘텀을 감소시켰기 때문으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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