• Title/Summary/Keyword: 축방향 속도

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핵융합로 디버터의 대면물질로 사용될 텅스텐의 상압열플라즈마 용사 코팅 공정 최적화 및 코팅질 향상을 위한 해석적 연구

  • 진영길
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.249-249
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    • 2010
  • 핵융합로에서는 디버터의 열부하에 대한 안전성을 고려하기 위해 열전도도 및 열 저항성이 높은 텅스텐이 대면 물질로 고려되고 있으며, 경제적인 측면과 실용성 측면에서 텅스텐블록을 직접 제작하여 사용하는 것보다 텅스텐코팅이 효과적이라는 의견이 지배적이다. 또한 ASDEX Upgrade 에서는 탄소블럭에 텅스텐을 코팅하여 챔버 외벽 및 디버터 영역까지 구성하여 캠페인을 진행하였고, 재료적인 측면에서 안정성을 확인 하였다. 따라서 본 연구에서는 디버터 및 챔버외벽 등에 대한 대면물질을 구성하기 위해 상압 열플라즈마 제트를 이용하여 고온에서의 용융 및 냉각을 통해 모재에 텅스텐 피막을 적층하는 과정을 수행하고 있다. 기존의 연구를 통해 일부 공정 변수에 대해서는 이미 적정한 범위의 공정조건을 확보하였고, 기공도와 산화도 및 부착력 등의 물성치에 대한 추가적인 향상을 위해 주요 공정 변수에 집중하여 최적의 조건을 탐색하는 과정이 진행 중이다. 이를 위해 출력증가실험의 일환으로서 기존 36kW급 플라즈마 토치 전력을 한 단계 끌어 올려 48kW급 전력까지 단계적으로 상승시킴으로써 이에 따른 물성치 변화를 검증하고 있다. 현재 44kW 급까지 실험이 수행되었으며, 이를 통해 공극률 감소 및 미세구조 변화에 대한 결과를 얻었다. 실제로 토치의 출력을 증가시킴으로서 텅스텐 피막의 물성치가 변화하는 메커니즘은 플라즈마 제트의 중심부 온도 및 축방향 속도에 의해 결정된다. 중심부 온도가 상승하게 될수록 코팅을 위해 분사되는 분말의 용융률은 증가하지만 분말 외벽에 산화텅스텐이 형성될 가능성은 증가하게 되며, 플라즈마 제트의 모재를 향상 축방향 속도가 증가할수록 용융 된 분말이 모재에 증착 시 형성하는 형태가 원형에 가깝게 되므로 기공이 감소하는 효과가 발생한다. 특히 용융된 분말의 증착 형태는 모재의 온도 및 분말의 입사속도에 결정적이 영향을 받게 되며, 결국 모재와 분말사이의 습윤성에 의한 분말 분산속도가 분말의 입사속도에 버금갈 경우 분말은 모재 위에서 효과적으로 원형으로 전이하며 적층하게 된다. 이러한 전이 현상은 앞에서 언급한 모재의 온도 등에 의해 결정적으로 영향을 받게 되며, 모재의 온도가 전이온도 이하일 경우 폭파형태에서 원형으로 분말의 증착 형태가 전이하게 된다. 이외에 추가적으로 진행하고 있는 연구는 코팅 전처리에 해당하는 분말 효과이며, 특히 탄화텅스텐 분말을 통한 재료적 auto-shroud 효과와 미세분말을 이용한 분말 표면열속의 증가에 따른 용융률 증가효과를 연구에 포함할 계획이다. 이러한 연구는 열적, 그리고 재료적 해석을 바탕으로 해석적 접근을 통해 이루어진다.

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속도경계제어를 이용한 축방향 주행 현의 횡진동 제어 (Transverse Vibration Control of an Axially Moving String by Velocity Boundary Control)

  • 류두현;박영필
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권1호
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    • pp.135-144
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    • 2001
  • In this study, the time varying boundary control using the right boundary transverse motion is suggested to stabilize the transverse vibration of an axially moving string on the basis of the energy flux between the moving string and the boundaries. The effectiveness of the active velocity boundary control is showed through the FDM simulation results. Sliding mode control is adopted in order to achieve velocity tracking control of the time varying right boundary to dissipate vibration energy of the string effectively. Optical sensor system for measuring the transverse vibration of an axially moving string is developed, and the angle of the incident wave to the right boundary, which is the input of the velocity boundary controller, is obtained. Experimental research is carried out to examine the validity and the performance of the transverse vibration control using the suggested velocity right boundary control scheme.

열가소성 복합재료의 2축 인장성형시 성형성에 관한 연구 (An Investigation of the Formability of Thermoplastic Composite in Biaxial Stretch Forming)

  • 이중희
    • 한국정밀공학회지
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    • 제14권10호
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    • pp.127-134
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    • 1997
  • 열가소성 복합재료는 고상 성형법에 의해 저렴한 가격으로 부피가 튼 제품의 제조에 널리 사용될 수 있어 아주 좋은 전망을 가지고 있다. 그러나, 이러한 재료의 성형성에 대해선 아직 잘 알려지지 않았다. 본 연구의 첫번때 주안점은 2축 인장성형시 성형성에 대한 연구에 두었다. 실험에 사용된 재료는 임의의 방향으로 위치한 유리 섬유를 중량비로 20, 35, 40% 함유한 폴리프로필렌이다. 성형시험은 75 .deg. C 에서 150 .deg. C 사이의 온도에서 행했으며, 펀치 속도는 0.01cm/sec 와 1cm/sec 에서 행했다. 2축 인장성형에서 측정된 한계 변형률(Limiting Strain)은 Marciniak 불완전성 (Imperfection) 이론에 근거한 예견치외 비교되었다. 이론치와 실험치가 잘 일치함을 보였으며, 성형한계선도(Forming Limit Diagram) 로써 결과들을 요약하였다. 성형한계 변형률은 성형온도와 성형속도에 의해 크게 영향을 받는다는 것을 보인다. 이러한 결과들은 적절한 성형조건이 선택된다면 열가소성 복합재료의 인장성형은 실제 상업적으로 이용하기에 충분한 성형성을 갖는다는 것을 보인다.

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비예혼합 대향류 화염의 축대칭 모사 - 연료농도가 화염구조에 미치는 영향 - (Axisymmetric Simulation of Nonpremixed Counterflow Flames - Effects of Fuel Concentration on Flame Structure -)

  • 박외철
    • 한국가스학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.44-50
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    • 2003
  • 연료농도에 따른 대향류 화염구조의 변화를 조사하고 수치법을 검증하기 위해, 축대칭 메탄-공기 대향류화염을 모사하였다. 변형률 $a_g=20,\;60,\;90\;s^{-1}$과 연료 중 메탄의 몰분율 $x_m=20,\;50,\;80\%$를 수치매개변수로 하여, 변형율과 연료농도에 따라 온도분포, 닥트 중심축의 온도분포와 축방향 속도의 분포를 계산하였다. 축대칭 모사는 혼합분율 연소모델을 채용한 FDS로 수행하였고, 계산결과를 구체적 화학반응을 포함한 1차원 화염코드 OPPDIF의 계산결과와 비교하였다. 본 연구에서 조사한 모든 변형율과 연료농도에서 축대칭 모사의 온도 및 축방향 속도 분포가 1차원 계산결과와 잘 일치하는 것으로 나타났다. 연료농도가 증가하면 화염의 두께와 최고온도가 증가하고 반경이 감소함을 알 수 있었다.

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다양한 축방향 홈이 있는 동심원통 내부 유동에 대한 실험적 연구 (Experimental study of the Concentric Cylinder Flow with Various Axial Slit Wall)

  • 이상혁;김형범
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2007년도 추계학술대회
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    • pp.123-127
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    • 2007
  • The effect of axial slit wall of outer cylinder on Taylor-Couette flow was experimentally investigated. The axial slits were azimuthally located along the inner wall of outer cylinder and the number of slits was 6, 9 and 18. The radius ratio and aspect ratio of the experimental models was 0.825 and 48, respectively. We used PIV method to measure the flow field and applied refractive index matching method to resolve the image distortion due to the complex model geometry. The results showed the effect of slit on the flow transition is increased as the number of slit increased. When the model has 6 slits, there were hardly the effect of axial slit wall and the flow transition happened at the same Reynolds number of plain smooth wall model case.

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Dual Swirl Injector Recess 길이에 따른 분산각 평가 (A Study on Spray Angle of Dual Swirl Injector with Different Recess Length)

  • 박희호;김태한;김유
    • 한국추진공학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.30-37
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    • 2003
  • Swirl 인젝터는 유체가 접선방향의 주입구를 통해 주입되어 인젝터 내부에서 접선방향 속도와 축방향 속도를 갖고 흐르다 노즐에서는 속도성분비에 의해 결정된 분산각에 따라 흐른다. 이러한 분산각은 특히 이중 swirl 인젝터에서 두 유체가 분무되어 서로 간섭을 주고 특히 recess가 있는 경우 내부 혼합 등의 이유로 예측이 어렵다. 이러한 분산각 현상을 recess 길이별로 실험을 통하여 규명하고 또한 상용 열수력 해석 코드인 FLUENT Version6.0을 사용하여 수치해석하였다. 다상유동 해석 모델중 VOF (Volume Of Fluid)모델을 사용하여 모사하고 실험결과와 비교하여 적용 타당성을 확인하였으며, recess가 단독 분사시와 혼합 분사시 분산각에 미치는 영향에 대하여 분석하였다.

Taylor-Couette 유동에서 축방향 홈과 반경방향 온도구배의 영향에 대한 실험적 연구 (Experimental Study of the Axial Slit Wall and Radial Temperature Gradient Effect on Taylor-Couette Flow)

  • 이상혁;김형범
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.33-38
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    • 2008
  • The effect of the radial temperature gradient and the presence of slits in the wall of outer of two cylinders involved in creating a Taylor-Couette flow was investigated by measuring the velocity field inside the gap. The slits were azimuthally located along the inner wall of the outer cylinder and the number of slits used in this study was 18. The radius ratio and aspect ratio of the models were 0.825 and 48, respectively. The heating film wrapped around the inner cylinder was used for generating the constant heat flux and we ensured the constant temperature condition at the outer space of the outer cylinder. The velocity fields were measured by using the PIV(particle image velocimetry) method. The refractive index matching method was applied to remove image distortion. The results were compared with plain wall configuration of Taylor-Couette flow. From the results, the presence of slits in the wall of outer cylinder and temperature gradient increased the flow instability.

2축 회전판형 UF 모듈의 열간 압연유 농축 (Concentration of Hot-Roll-Oil Emulsion Using Two-shaft Rotary Disc UF Module)

  • 장진호;노수홍
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1997년도 추계 총회 및 학술발표회
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    • pp.111-113
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    • 1997
  • 1. 서론 : "Engaged type"의 2축 RDM은 housing의 부피에 대한 막면적을 극대화시키고 회전방향을 엇갈리게 함으로서 유체의 겉보기속도를 증가시키고 막표면에서 난류와 2차흐름을(secondary flow)를 형성시켜 농도분극층이 감소하여 막오염을 최소화할 수 있다. 본 연구에서는 2축 RDM으로 실제 열간 압연유 폐수를 적용하여 농축실험을 하였으며 투과 특성과 농축수의 열간 압연유 입자 분포의 변화를 조사하였다.변화를 조사하였다.

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고속 앵귤러 콘택트 볼베어링의 마찰 토오크 특성 (Friction Torque Characteristics in High Speed Angular Contact Ball Bearings)

  • 반종억;김경웅
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1996년도 제24회 춘계학술대회
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    • pp.68-72
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    • 1996
  • 본 연구에서는 에어오일 윤활하의 고속용 앵귤러 콘택트 볼베어링에 있어서, 여러 축방향의 하중과 윤활량의 변화에 대하여 회전속도에 따른 베어링의 마찰 토오크를 변화를 측정하고, 또한 회전속도, 하중 및 윤활량의 변화가 베어링 접촉부에서의 유막형성에 어떠한 영향을 미치는가를 알아보고자 한다.

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화강암 부순모래의 발파전색효과 연구 (Stemming Effect of the Crushed Granite Sand as Fine Aggregate at the Mortar Blasting Test)

  • 김학성;이상은
    • 터널과지하공간
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    • 제21권4호
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    • pp.320-327
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    • 2011
  • 본 연구는 ○○ 석회석 광산의 화강암 폐석을 이용한 부순 모래를 전색재로 이용하기 위하여 그 현장의 주변에서 쉽게 구할 수 있는 바다 모래, 강 모래, 점토와 물의 전색재와 동일한 조건으로 모르타르 블록의 시험발파를 통해 전색효과에 대한 비교가 이루어졌다. 이때 모르타르 블록은 폭 50 cm, 길이 50 cm와 높이 70 cm로 제작하였다. 전색재료들에 대한 물리.역학적 특성을 알아보기 위하여 체가름 시험, 직접전단시험과 압출시험이 수행되었다. 모르타르 발파시험에서 전색길이 10 cm 및 20 cm에 대하여 폭발 충격압에 따른 강봉의 축방향 변형율과 전색재의 분출속도가 동적 변형율 측정기에 의해 측정되었다. 강봉의 축방향 변형율은 화강암 부순 모래가 가장 크게 나타났으며, 전색재의 분출속도는 물을 전색재로 사용하였을 때 가장 작은 값을 보이고 있다. 이 결과는 사용된 전색재의 발파 공내 다짐단위중량, 입도분포, 전단저항 및 압출시험결과와 상호 연관성을 보이고 있다. 전색재의 분출속도와 축방향 변형률은 서로 지수적으로 반비례하는 경향을 나타낸다.