• 제목/요약/키워드: 진동유동

검색결과 870건 처리시간 0.03초

레이놀즈 수가 와류 감쇠 및 저항 저감형 나선형 해양 구조물 주위 유동에 미치는 영향 (Reynolds number effects on flow over twisted offshore structure with drag reduction and vortex suppression)

  • 정재환;윤현식
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제29권1호
    • /
    • pp.9-15
    • /
    • 2015
  • We investigated the Reynolds number effects on the flow over a twisted offshore structure in the range of 3×103≤ Re ≤ 1 × 104. To analyze the effect of the twisted surface treatment, a large eddy simulation (LES) with a dynamic subgrid model was employed. A simulation of the cylindrical structure was also carried out to compare the results with those of the twisted offshore structure. As Re increased, the mean drag and lift coefficient of the twisted offshore structure increased with the same tendency as those of the cylindrical structure. However, the increases in the mean drag and lift coefficient of the twisted offshore structure were much smaller than those of the cylindrical structure. Furthermore, elongated shear layer and suppressed vortex shedding from the twisted offshore structure occurred compared to those of the cylindrical cylinder, resulting in a drag reduction and suppression of the vortex-induced vibration (VIV). In particular, the twisted offshore structure achieved a significant reduction of over 96% in VIV compared with that of the cylindrical structure, regardless of increasing Re. As a result, we concluded that the twisted offshore structure effectively controlled the flow structures with reductions in the drag and VIV compared with the cylindrical structure, irrespective of increasing Re.

교통정보 수신율 변화에 따른 운전자의 경로선택과 학습과정 (Effect of Guidance Information Receiving Ratio on Driver's Route Choice Behavior and Learming Process)

  • 도명식;석종수;채정환
    • 대한교통학회지
    • /
    • 제22권5호
    • /
    • pp.111-122
    • /
    • 2004
  • 본 연구에서는 운전자들의 경로선택 행태에서 교통정보 수신율이 네트워크 전반에 미치는 영향과 각 경로의 주행조건에 대한 운전자의 학습과정에 대해서 살펴보았으며, 교통상황이 정상성 및 비정상성을 따르는 경우, 공공기관의 유입교통량의 대소에 의해 유도되는 정보의 수신율이 증가함으로써 운전자의 경로선택행동이 네트워크에 미치는 영향을 분석하고 정보의 역효과가 나타남을 밝혔다. 또한, 정보수신율이 최적비율 이하인 경우에는 총통행시간이 정보가 없이 오직 자신의 경험에만 의존하는 경우보다 감소하여 정보제공의 효과가 있었지만, 최적비율 이상으로 유동정보에 따라 경로선택을 하는 운전자가 많아지면 정보의 역효과가 발생함도 증명하였다. 나아가, 교통환경이 정상성을 /따르는 경우에는 모든 운전자의 경로조건에 대한 학습과정과 이 경험을 축적함에 따라 어느 일정한 값으로 수렴해감을 알 수 있었다. 교통환경이 비정상성을 따르는 경우에는 주행조건에 대해 돌발적인 진동과 혼란상태가 발생하고 이 경우에도 무정보 환경보다는 어느정도의 비율로 유도정보가 주어지는 것이 네트워크 전체의 통행시간을 감소시킴으로써 정보의 효과가 있음도 확인하였다. 향후, 다양한 교통류 환경을 적용한 대규모 네트워크를 대상으로 한 운전자의 경로선택과 학습행동에 대한 연구와 정보의 정도에 따른 운전자의 행동을 고려한 정보의 제공방안에 대한 연구도 필요할 것으로 판단된다.

라텍스 기법으로 제조한 폴리스티렌/다중벽 탄소나노튜브 나노복합재료의 나노튜브 길이가 유변학적 특성에 미치는 영향 (Effect of Nanotube Length on Rheological Characteristics of Polystyrene/Multi-walled Carbon Nanotube Nanocomposites Prepared by Latex Technology)

  • 우동균;노원진;이성재
    • 폴리머
    • /
    • 제34권6호
    • /
    • pp.534-539
    • /
    • 2010
  • 라텍스 블렌딩 기법을 이용하여 폴리스티렌(PS)/다중벽 탄소나노튜브(MWCNT) 나노복합재료를 제조하여 나노튜브 길이에 따른 나노복합재료의 유변학적 특성을 고찰하였다. 나노복합재료 제조에 사용된 단분산 PS 입자는 무유화제 유화중합으로 제조하였고, MWCNT는 불순물 제거와 분산성 향상을 위해 표면개질 과정을 거친 후 사용하였다. 최종적인 나노복합재료는 단분산 PS 입자와 개질한 MWCNT를 초음파 교반조에서 분산시킨 후 동결건조 과정을 거쳐 제조하였다. 나노복합재료의 MWCNT 함량과 나노튜브 길이에 따른 유변학적 특성은 소진폭 진동 전단유동을 부과시켜 평가하였다. 본 연구에서 고찰한 PS/MWCNT 나노복합재료는 MWCNT의 함량이 증가할수록, 나노튜브 길이가 길수록 유변물성 향상 효과가 뚜렷하였다. 이는 MWCNT 함량이 증가할수록 나노복합재료의 유변학적 특성이 액체적 특성에서 점차 고체적 특성으로 변화하기 때문이며, 나노튜브 길이가 길수록 네트워크 구조를 달성하는 임계 농도가 작아지기 때문인 것으로 판단된다.

유동층 연소로에서 진동형 공급기의 고체혼합 및 충전물에 대한 압력요동 특성 (The Characteristics of Solid Mixing in a Vibrating Type Feeder and Pressure Fluctuation of Packing Materials for a Fluidized Bed Combustor)

  • 김미영;김의식
    • 한국안전학회지
    • /
    • 제14권3호
    • /
    • pp.101-109
    • /
    • 1999
  • This study attempts to analyse the solid mixing in the feeder and the packing effect for pressure fluctuations in the fluidized bed. To study the mixing characteristics of solid in vibrating feeder for the stable operations of fluidized combustion, the system consisted of two groups of particles such that fine particles were located on the top of the coarse particles before vibratory mixing had started. The effects of packing materials on the pressure fluctuations in a fluidized bed were analysed by using a statistical method to interpret the behavior of fluidized bed. The experiments were carried out in a fluidized bed of 6.7cm-ID, and the experimental variables were particle sizes, of 115 to 1,015$\mu\textrm{m}$ in diameter and the multi-sized particles haying Rosin-Rammler and Gaussian distributions. The settled bed heights of particles to diameter ratios (L/D) were ranged from 0.5 to 2.0. And fluidizing of particles was carried out by air. The packing materials used were screen packing, and the properties of the pressure fluctuations in the fluidized bed were measured by a differential pressure transducer. The properties of the pressure fluctuations calculated were the mean, the standard deviation, and the major frequency of the power spectral density functions. From the characteristics of fluidizing, it was found that the standard deviation of pressure fluctuations could be effectively used to explain the fluidized phenomena, and the packing materials affected severely the properties of the pressure fluctuations. As a result, from the interpretation by spectral analysis, the effects of measuring radius of pressure fluctuations on standard deviation were constant in the case of the fluidized bed with and without packing materials. However, the effects of measuring the height of pressure fluctuations on standard deviations were linear increasing for the fluidized bed with packing materials, but were constant for the fluidized bed without packing materials at 4.5cm above the gas distributor. The major frequency of pressure fluctuations was found to be nearly independent of fluidized system. Also, the major frequency of pressure fluctuations decreased with increasing packing size, and it had maximum value at 10% of the packing amount.

  • PDF

MEMS 기반 생체모사 음향센서 제작 및 주파수 특성 분석 (Fabrication of Biomimetic MEMS Acoustic Sensor and Analysis of Its Frequency Characteristics)

  • 허신;정영도;이영화;송원준;김완두
    • 비파괴검사학회지
    • /
    • 제31권5호
    • /
    • pp.522-528
    • /
    • 2011
  • 인간의 청각기능을 보조하거나 대체할 수 있는 차세대 인공와우기술의 개발은 기존 인공와우의 단점인 잦은 충전, 장애 노출 등을 극복하고 향상된 음감을 전달할 수 있는 기술로서 세계적으로 많은 연구를 수행하고 있다. 본 연구에서는 달팽이관의 기저막이 갖는 주파수 분리 기능 및 유모세포(haircell)의 이온채널 작용에 의한 생체 전기신호 발생 기능을 할 수 있는 PVDF(polyvinylidene fluoride) 압전 박막형 인공기저막을 설계, 제작 및 시험평가를 하고자 하였다. 생체 기저막과 유사한 주파수 분리 특성을 갖는 사다리꼴 형상의 인공기저막을 제작하고, MEMS 공정을 이용한 전극 증착 및 유체 유동이 가능한 챔버를 형성하였다. 또한 인공기저막의 거동을 측정하기 위하여 비접촉 LDV측정 장비, 스피커, 기준 마이크로폰 등을 사용하여 실험 장치를 구성하였다. 기계적 성능시험 결과, PVDF 압전박막형 인공기저막은 입사하는 음파의 주파수 분리를 잘 수행할 수 있음을 실험적으로 입증하였다.

소프트 아이스크림 제조기 증발기의 전열 특성 (Heat Transfer Characteristics in the Evaporator of a Soft Ice Cream Maker)

  • 변호원;이진욱;김내현
    • 한국산학기술학회논문지
    • /
    • 제13권4호
    • /
    • pp.1466-1473
    • /
    • 2012
  • 소프트 아이스크림은 환형 증발부의 외측에서 증발하는 R-404A에 의해 형성된 얼음을 스크레이퍼로 깍아내어 제조된다. 본 연구에서는 소프트 아이스크림 증발기의 냉매 측 및 아이스크림 측 열전달계수를 도출하였다. 실험 결과 환형부 내 냉매 유동은 격막에 의해 매우 복잡한 양상을 보이고 열전달계수도 위치에 따라 현저히 달랐다. 즉, 유입위치의 열전달 계수가 다른 부분에 비하여 낮게 나타났다. 냉매측 평균 열전달계수는 열유속의 증가에 따라 또한 포화온도의 감소에 따라 증가하였다. 열유속과 포화온도를 변수로 하여 평균 열전달계수를 예측하는 상관식을 도출하였다. 아이스크림 측 열전달계수는 연속적으로 진동하였다. 이는 스크레이퍼에 의해 관벽의 얼음이 주기적으로 탈착되기 때문으로 판단된다. 아이스크림 원액의 단상 열전달계수는 냉각 기간 중 150 W/$m^2K$에서 250 W/$m^2K$로 증가하였다. 아이스크림 제조 시 열전달계수는 대략 280 W/$m^2K$로 나타났다.

반복하중을 받는 철도노반 보수용 급속 팽창재료의 거동 (Behavior of Rapidly Expansion Materials for Maintenance Railroad Bed Subjected to Cyclic Loading)

  • 이준대;신은철
    • 한국지반환경공학회 논문집
    • /
    • 제10권2호
    • /
    • pp.45-50
    • /
    • 2009
  • 지반이 연약하거나 지하수 유동에 따른 응력의 변화로 인하여 부등침하가 발생하면 구조물이 경사지거나 변형되어 균열이 발생하게 된다. 부등침하로 인하여 구조물의 기초부분이 변형되면, 지반의 지지력을 보강하는 방법으로 현재 까지 국내에서 주로 그라우팅공법을 사용하였다. 그러나 이 공법은 보강효과가 장기간동안 지속되지 못하며, 원하는 강도를 발휘하기 위해서는 오랜 시간이 필요한 단점이 있다. 급속팽창재료(GPCON) 주입공법은 기계적 물성 및 내구성이 우수하며 시공이 간편한 장점을 지니고 있으며 고결시간도 매우 빨라 하부지반에 물질을 분사하여 흙입자 사이의 지반 간극을 채움과 동시에 팽창 고결하여 지지력과 전단력을 증가시킬 수 있는 공법이다. 본 연구에서는 고밀도 급속 팽창 지피콘을 이용하여 반복 하중에 의한 변형특성과 진동 저감효과를 분석하고 철도 및 지하철에서 기초침하 복원성을 평가하였다.

  • PDF

상보필터를 이용한 줄넘기 회전운동 검출 (Detection of Rotations in Jump Rope using Complementary Filter)

  • 유병현;허경용
    • 한국정보통신학회논문지
    • /
    • 제21권1호
    • /
    • pp.8-16
    • /
    • 2017
  • 줄넘기와 같은 반복적인 운동들의 횟수를 측정하는 방법은 다양하다. 그 중 대표적으로 가속도 센서의 가속도 값 또는 자이로스코프 센서의 각속도 값을 이용하여 파형과 데이터의 특징을 추출하고 선택한 후 선택한 특징을 알고리즘에 적용하여 측정하는 방법이 있다. 하지만 고정되지 않고 유동적인 운동들은 다양한 변수가 존재한다. 이러한 경우의 수를 하나의 센서만으로 찾기 쉽지 않으며, 잡음과 진동에 취약한 가속도계와 드리프트 현상이 발생하는 각속도의 문제점으로 인하여 정확한 줄넘기 개수를 세는데 다소 정확도가 떨어지는 현상이 발생한다. 본 논문에서는 기존의 방식인 단일 센서만의 값으로 회전운동을 검출하는 방법의 문제점을 개선하기 위해 가속도와 각속도의 데이터값에 상보 필터를 적용하고, 가속도와 각속도 값이 상호보완 하여 서로의 문제점을 최소화하여 보다 정확한 개수를 측정할 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 센서 값의 특징만을 보고 판단하는 방법과 비교하여 정확하게 줄넘기 개수를 측정하는 것을 실험 결과를 통해 확인할 수 있다.

친환경 소재를 적용한 500W급 고효율 수평축 풍력터빈 블레이드 설계에 관한 연구 (A Study on Design of 500W Class High Efficiency Horizontal Axis Wind Turbine System(HAWTS) Blade Using Natural Fiber Composites)

  • 박광림;공창덕;이하승;박현범
    • Composites Research
    • /
    • 제28권3호
    • /
    • pp.104-111
    • /
    • 2015
  • 본 연구에서 자연 섬유를 적용한 500W급 수평축 풍력 터빈 블레이드의 구조 설계 연구를 수행하였다. 기존의 유리섬유 재질 적용 블레이드와 아마 섬유 재질 적용 블레이드의 구조 설계 결과를 비교하였다. 블레이드의 구조 설계는 단순 설계 및 혼합 설계 기법를 적용하여 설계를 수행하였다. 설계된 블레이드의 구조적 안전성은 상용 유한요소프로그램을 사용하여 다양한 하중에 따라 선형 정적해석, 변형 해석, 좌굴 해석을 수행하였다. 제작공법으로는 RIM를 채택 하였으며, 시제품 제작을 통해 자연섬유에 완전 침투까지 요구된 시간을 Poly-worx 프로그램 해석 결과와 제작 결과를 비교하였다. 제작된 시제품 블레이드는 변형률, 고유 진동수, 변위 시험을 수행하여 구조해석 결과와 비교하였다. 비교 결과에 따라 해석 결과와 시험 결과가 잘 일치함을 확인하였다.

댐 붕괴 유동에서 갇힌 공기의 압축성에 의한 물의 압력 진동 모사 (Simulation of Pressure Oscillation in Water Caused by the Compressibility of Entrapped Air in Dam Break Flow)

  • 신상묵
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제55권1호
    • /
    • pp.56-65
    • /
    • 2018
  • Pressure oscillation caused by the compressibility of entrapped air in dam break flow is analyzed using an open source code, which is a two-phase compressible code for non-isothermal immiscible fluids. Since compressible flows are computed based on a pressure-based method, the code can handle the equation of state of barotropic fluid, which is virtually incompressible. The computed time variation of pressure is compared with other experimental and computational results. The present result shows good agreements with other results until the air is entrapped. As the entrapped air bubbles pulsate, pressure oscillations are predicted and the pressure oscillations damp out quickly. Although the compressibility parameter of water has been varied for a wide range, it has no effects on the computed results, because the present equation of state for water is so close to that of incompressible fluid. Grid independency test for computed time variation of pressure shows that all results predict similar period of pressure oscillation and quick damping out of the oscillation, even though the amplitude of pressure oscillation is sensitive to the velocity field at the moment of the entrapping. It is observed that as pressure inside the entrapped air changes quickly, the pressure field in the neighboring water adjusts instantly, because the sound of speed is much higher in water. It is confirmed that the period of pressure oscillation is dominated by the added mass of neighboring water. It is found that the temperature oscillation of the entrapped air is critical to the quick damping out of the oscillations, due to the fact that the time averaged temperature inside the entrapped air is higher than that of surrounding water, which is almost constant.