• 제목/요약/키워드: 축방향 속도

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동축공기 수소확산 화염의 자기상사성에 대한 연구 (A Study on Self-Similarity in Turbulent Hydrogen Jet Flames with Coaxial Air)

  • 김문기;김승한;윤영빈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.71-78
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    • 2002
  • 동축공기 수소확산 화염에서 세 가지 동축공기 조건과 화염의 유무에 따라 실험조건을 분류하고, 이에 대해 PIV를 이용하여 실험을 수행하였다. PIV를 통해 얻은 속도장을 이용하여 평균속도, 난류강도, Reynolds stress 등을 구하여 유동장을 분석하였다. 우선 단순제트에 대해 상사성을 살펴본 결과 이전의 다른 연구자의 실험결과와 일치하였다. 동축공기가 있는 경우 중심축 속도 감쇠는 $x^{-1}$에 비례하여 감소하는 것을 확인하였다. 축방향 길이를 유효밀도에 의해 정의된 유효 제트 지름으로 무차원화한 값으로 중심축 속도를 도시한 결과 하나의 선분에 떨어지는 것을 확인하였다. 평균속도 분포를 살펴보면 일정한 연료유량에 동축공기 유량을 증가시킨 경우 동축공기가 증가함에 따라 속도 분포의 형태가 바뀌게 되어 자기상사성이 유지되지 않는 것으로 보인다. 난류강도는 평균속도 분포의 경우보다 후류에서 자기상사성이 나타난다.

전기전도성 이방성 복합재료 방전가공의 수치 해석 (Numerical Analysis of the Electro-discharge Machining Process of a Conductive Anisotropic Composite)

  • 안영철;천갑제
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권1호
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    • pp.72-78
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    • 2009
  • 전기전도성 이방성 복합재료의 방전가공에 대하여 비정상상태 수식모델을 세우고 갤러킨의 유한요소법으로 해를 구하였다. 피삭재의 온도 분포와 분화구의 모양 및 공작물 제거 속도를 공정 매개변수에 관하여 구득하였다. 계산의 정확도와 효율을 위하여 앞선 연구에서 최적치로 선정된 $12{\times}12$ 요소의 비규칙 체눈을 사용하였다. 알루미나/티타늄 카바이드 복합재료의 물성을 재료의 물성으로 선정하였고 51.4 V의 전압과 7 A의 전류를 갖는 전력을 적용하였으며 제거 효율을 10%로 전열 이방성 계수를 2와 3으로 가정하였다. 불꽃이 일어나면서 피삭재는 즉시 녹기 시작하였고 열적 손상 영역이 형성되었다. 또한 시간이 흘러감에 따라서 분화구의 경계가 이동하는 것이 확인되었다. 반경 방향과 축 방향의 열전도도가 독립적으로 커지면 온도분포와 분화구의 모양이 각각 반경 방향과 축 방향으로 이동하였다. 공작물 제거 속도는 축 방향의 열전도도보다 반경 방향의 열전도도가 증가할 때 더욱 커지는 것으로 나타났다.

밀폐된 원통내부에서 회전체의 형상에 따른 혼합효과에 대한 LDV 측정 (LDV Measurement for the Mixing Effect of the Rotator Shape in a Confined Cylinder)

  • 박천수;김유곤
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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    • pp.720-726
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    • 2001
  • Two-dimensional, angle-resolved LDV(Laser Doppler Velocimetry) measurements of the turbulent rotating flow field in a confined cylinder have been performed. The configurations of interest are flows between a rotating upper disk with a rod attached by a disk or impeller(${\theta}= 90^{\circ},\;45^{\circ}$) and a stationary lower disk in a confined cylinder. The mean flow velocity as well as the turbulent intensity of the flow field have been measured. The results show that the flow is strongly dependent on the position of the impellers or the disk, negligibly affected by the Reynolds number in turbulent flow. It is observed that the mixing effect of the axial flow impeller(${\theta}= 45^{\circ}$) is better than that of the radial flow impeller(${\theta}= 90^{\circ}$) or a disk.

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마그네틱 베어링의 소개

  • 한동철
    • 기계저널
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    • 제30권5호
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    • pp.454-459
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    • 1990
  • 마그네틱 베어링으로써 일반베어링의 사용할 때에 있었던 수많은 문제점들이 모두 해결되는 것 처럼 보인다. 여러 가지 특징 및 장점을 갖고 있으므로 가까운 장래에 회전기계 분야에 중요 하게 사용될 것으로 판단된다. 그러나 받아들여질 수 없는 몇 가지 요인들과 산업체에서 완전히 수용하기 이전에 좀 더 기술되어야 할 사항들은 다음과 같다. (가) 신뢰성 : 좀 더 연구할 필 요가 있다. (나) 안정성 : 동적 안정성의 측면에서 연구되어야 한다. (다) 축방향 베어링 : 앞 에서 설명한 바와 같이 원주속도의 한계치가 21,000m/min이고 따라서 그보다 직경이 작은 반경 방향 베어링의 한계 원주속도는 12,000m/min가 된다. (라) 전기적 장애 : 고정자와 절연된 회 전자 사이에는 방전이 일어나게 되고 이에 따라 포텐셜의 장애가 나타나게 된다. (마) 가격 : 크기가 작을 경우에는 일반 베어링에 비해 약 1.5배가량 비싸며 크기가 클 경우에는 약 80%가 된다. 그리고 운전비용은 일반 베어링에 비해 저렴하다.

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스월 동축형 분사기의 리세스 길이에 따른 혼합특성에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on Mixing Characteristics for Recess Length of Swirl Coaxial Injector)

  • 김영준;홍문근;이수용;손채훈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.74-77
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    • 2011
  • 고성능 다단연소방식 액체 로켓엔진에 사용되는 기체 중심 스월 동축형 분사기의 리세스 길이 변화에 따른 혼합특성을 수치해석을 통해 연구를 수행하였다. 실제 추진제의 상(phase)은 기체(산화제)-액체(연료)형이지만, 모사조건을 통해 기체-기체로 고려하였다. 추진제의 확산각도를 측정하기 위해 분사기 출구에서의 속도 분포 및 추진제의 분무형상을 분석하였다. 리세스 길이가 증가함에 따라 축방향 속도는 증가하는 반면, 탄젠셜 방향 속도는 감소하였다. 이 결과 확산각도가 감소하는 정성적인 특징을 확인하였다.

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위상평균 PTV 기법을 이용한 프로펠러 후류의 속도장 측정 (Velocity Field Measurements of Propeller Wake Using a Phase-averaged PTV Technique)

  • 백부근;이상준
    • 대한조선학회논문집
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    • 제39권3호
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    • pp.41-47
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    • 2002
  • 선박용 프로펠러 후류의 유동 특성을 적응형 하이브리드 2-frame PTV(Particle Tracking Velocimetry)기법을 적용하여 실험적으로 해석하였다. 프로펠러 위상각에 대해 위상평균하여 하류로 나아감에 따른 후류 유동의 발달과정을 연구하였으며, 주 유동 방향으로 날개의 뒷날로부터 프로펠러 직경만큼의 거리까지를 측정하였다. 하나의 날개에 대해 4개의 다른 위상각 각각에서 얻은 위상평균 속도장 결과는 프로펠러 날개의 압력 차이로 인해 발생하는 주기적인 날개끝 보오텍스가 하류로 이동해 나감을 보여주고 있다. 또한, 프로펠러 날개 표면을 따라 발달하는 경계층에 기인한 점성 후류는 축방향 속도성분의 결손을 가진다. 프로펠러 날개 뒷날에서 발생하는 후연 보오텍스는 하류로 나아감에 따라 수축되며 점성 소산으로 인해 그 세기 및 크기는 점차 작아졌다.

각막난시와 자세 변화에 의한 토릭소프트렌즈의 축 회전 (Axial Rotation of Toric Soft Lens by Corneal Astigmatism and Change of Posture)

  • 김소라;김현선;정가원;박형민;박상희;박미정
    • 한국안광학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.441-447
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    • 2013
  • 목적: 렌즈 착용자의 자세변화 시 토릭소프트렌즈의 축 회전을 알아보고 각막난시와의 상관관계에 대해 알아보았다. 방법: 직난시를 가진 20대 42안을 대상으로 정자세와 누운 자세에서의 토릭소프트렌즈의 회전 정도와 회전 방향, 회전 속도를 측정하여 각막 난시량에 따라 차이가 있는지를 비교 분석하였다. 결과: 정자세와 누운 자세에서 각각의 축 회전 정도는 처방도수에 따라 유의한 차이가 없었으나, 자세의 변화에 따른 회전 각도는 유의한 차이가 있었다. 정자세에서의 회전은 20안은 코쪽, 22안은 귀쪽으로 회전하였다. 누운 자세에서는 거의 모든 대상안에서 누운 방향으로 회전 되었으며 -0.75 D를 착용한 초기에는 회전 속도가 빨랐던 것에 비해 -1.25 D를 착용할 때는 상대적으로 회전속도가 일정하였다. 누운 자세에서의 회전 각도는 각막 난시량에 따라 유의한 차이를 보였고, 회전 속도 또한 시간의 흐름에 의해서는 유의한 차이를 보인 반면 각막 난시량에 따라서는 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론: 토릭소프트렌즈의 축 회전 정도는 자세 변화에 따라 다르게 나타나며, 각막 난시량이 큰 경우 그 정도가 더 크므로 렌즈디자인 개발 시 이에 대해 고려해야 할 것으로 보인다.

회전속도에 따른 동역학적 변화를 고려한 반경방향 능동 자기베어링 시스템의 제어기 설계 및 검증 (Controller Design and Validation of Radial Active Magnetic Bearing Systems Considering Dynamical Changes Due To Rotational Speeds)

  • 정진홍;유승열;노명규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권9호
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    • pp.925-932
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    • 2014
  • 회전체의 자이로스코픽 모멘트가 크거나 회전속도가 고속인 경우 회전속도에 따라 회전체의 동역학적 특성이 변화하는 정도가 커지게 되며, 자기베어링을 이용하여 회전축을 지지하는 경우 자기베어링의 제어기는 회전속도의 영향을 고려하여야 한다. 각 축의 부상력이 해당 축의 센서 출력에 의해서만 결정되는 독립축 제어기는 회전속도에 따른 변화에 대응하기 어려운 구조이나, 혼합축 제어기는 센서출력을 변환하여 진동 모드와 일치하도록 하고 각각의 진동 모드에 대해 독립적으로 제어기가 작동하는 구조로서, 진동 모드에 직접적으로 대응할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 회전체의 유연 모드를 포함하는 자기베어링 시스템의 수학적 모델을 기반으로 혼합축 제어기를 설계하고 제어기의 성능을 ISO 민감도 기준 및 불평형질량 응답 측면에서 평가하였다. 제어기 성능 평가 시 회전속도에 따른 시스템의 동특성 변화를 고려하여, 운전 속도 범위에서 성능 지표를 만족함을 확인하였다.

초크랄스키법에 의한 실리콘 단결정 성장시 축방향 자기장의 영향 (The Effect of an Axial Magnetic Field on Czochralski Growth of Silicon)

  • 정형태;한승호;윤종규
    • 한국결정성장학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.1-11
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    • 1993
  • 초크랄스키 법에 의한 실리콘 단결정 성장시 액상내의 난류 특성 억제 및 산소, 첨가제 등의 제어를 위해 보통 자기장을 걸어주고 있으며 본 연구에서는 축방향 자기장을 걸어주었을 경우 나타나는 자장의 효과를 수치적으로 계산하였다. 자기력의 증가에 따라 액상내의 유속의 크기는 상당히 억제되었다. 자장의 크기가 증가함에 따라 중심축 부근에서 상승하는 유동의 속도가 감소하기 때문에 S/L 응고계면은 점점 평탄해졌으며, B=0.3 Tesla에서 액상내의 온도 분포는 중심축 부근을 제외하고는 오직 전호 효과로만 계산된 결과와 거의 유사하였다. 또한 고상 및 액상 표면을 통한 열방출량 중 Ar 가스에 의한 열방출량은 3% 미만이었으며 대부분의 열량은 복사를 통해 방출되었다.

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Periodogram을 이용한 움직임 추정에서의 속도 Pairing (Velocity Pairing in Motion Estimation using Periodogram)

  • 장수영;이병욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권4C호
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    • pp.406-412
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    • 2003
  • 움직이는 여러 개 물체의 속도를 추정하능 방법으로 피리오도그램(periodogram)을 사용하는 방법이 있다. 이는 영상 시퀀스를 프레임별로 수직과 수평 방향으로 투사를 한 후 시간축 FFT를 실행한다. 차원 주파수 도메인에서 원점을 지나는 직선상의 화소들의 에너지를 합하여 움직이는 물체의 속도를 추정하게 된다. 물체가 두 개 이상일 경우에는 각각의 움직이는 속도에 해당하는 여러 개의 피크 값들을 검출하게 된다. 이 피크 값들을 짝지어 주게 되면 물체 각각의 속도가 나오게 된다. 본 논문의 방법은 기존의 수평, 수직 투사이외에, 투사의 방향을 추가하여 수평 수직 방향 속도 성분을 짝지워줬다. 기존의 논문들에 비해 간단한 계산으로 움직이는 물체의 속도를 효과적으로 짝지울 수 있다.