• 제목/요약/키워드: 충돌평판

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적외선 카메라를 이용한 압축성 고속 충돌 제트에서의 단열 벽면 온도 특성 연구 (Measurement of Adiabatic Wall Temperature in Compressible High Speed Impinging jets using Infra-red Camera)

  • 김범석;신상우;유만선;조형희;이장우;배주찬
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권8호
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    • pp.714-719
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    • 2007
  • 본 연구에서는 적외선(Infra-Red) 카메라를 이용하여 원형 노즐을 통한 고속 제트 분사 시 수직 충돌 벽면에서 나타나는 정상상태(steady state)의 단열 벽면 온도를 2차원적으로 측정하였다. 출구 노즐 직경으로 표현된, Reynolds 수 187,000에서 노즐-평판간 거리 변화의 영향을 살펴보았으며, 측정된 단열 벽 온도는 회복 계수로 무차원화 하였다. 한편 열전대를 이용하여 측정한 단열 벽면 온도를 적외선 카메라를 이용한 측정 결과와 비교하여 검증하였다.

평판에 충돌하는 원형분류의 공력소음에 관한 실험적 연구 (Au Experimental Study on the Aerodynamic Noise by a Circular Jet Impinging on a Plate)

  • 이동훈;권영필;한희갑
    • 소음진동
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    • 제7권1호
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    • pp.71-79
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    • 1997
  • The objective of this study is to investigate experimentally the effect of surface conditions of the plate on the impinging jet noise. The experimental results about the spectrum, the sound pressure level and the directivity are pressented and discussed in relation with the surface conditions. Regardless of the surface conditions, the pure tones of high level are generated at the same frequency band and the overall sound power level of impinging jets is much higher than that of the free jet. However, the velocity dependence of the sound pressure level and the directivity are different between smooth surfaces and rough surfaces. The dependence of sound pressure level on the jet velocity shows that the smooth surface generates quadrupole-type sound like free jets. However, the perforated or the rough surface radiates sound power exactly proportional to the sixth power of the jet velocity, indicating that the source is fixed dipole type. The directivities of 1/3 octave band sound pressure level for both the free and impinging jet show the peak directivity at 115$^\circ$ upstream, probably due to the refraction associated with velocity gradient.

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충돌 제트에서 Rod 형상 변화에 따른 주변 유동 특성연구 (A Study on The Flow Characteristics according to Changes of Rod Shape on Impinging Jet)

  • 손승우;이상범;강도훈;송민근;주은선
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.525-528
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    • 2002
  • The objective of this study is to investigate characteristics of flow by the Rod shape and the choice of the turbulent intensity enhancement section. The Rod was setup vertically to the way of a nozzle exit flow and nozzle diameter is 17mm. Rod height is 5mm and its shapes are square, triangle, and circle. Characteristics of fluid such as velocity vector distribution, kinetic energy, turbulent intensity, and etc. were visualized, observed, and considered at 3 kinds of Re No. such as 2000, 3000, and 4000. The characteristics of flow field were investigated in each case of the distance rate from the nozzle exit to impinging plate(H/B=8, 10). The temperature of water is $20^{\circ}E$ and the measurement region divided by 3 sections(I, II, III). The nozzle diameter is 17mm. As the experimental result by PIV measurement, scale of the vector profile showed a tendency to an unbalance parabola distribution as increasing of the Re No. When the impinging plates such as square, triangle, and circle shape are installed respectively in front of the flow accelerated, rod shape of the highest velocity vector is circle shape and rod shape of the highest turbulent Intensity is square shape.

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이온빔 스퍼터링으로 제작된 다이아몬드상 카본 필름의 전계방출 특성

  • 안상혁;전동렬;이광렬
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1998년도 제14회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.62-62
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    • 1998
  • 다이아몬드상 카본은 경도, 열전도 둥이 다이아몬드와 비슷하면서도 박막 성장이 쉬워 다른 재료의 표면보호용 코탱막으로 웅용되고 있다. 최근에 다이아몬드상 카본 박막의 이러한 특성은 전계방출 음극 소자가 이온 충돌, 온도 상승에 의해 마모되는 것을 방지 하는데도 용용되고 있다. 이러한 보호막 기능뿐만 다이아몬드상 카본 박막용 편평한 기 판에 성장시켜 평판 전계방출 음극으로 이용하는 것도 시도되고 었다. 본 연구에서는 이 온빔 스퍼트링 방법으로 다이아몬드상 카본 박막을 성장시켰다. 합성하기 전 챔버의 기 본 압력은 3.2 X 10-7 Torr이었다. 기판으로는 타이타니움 평판, n-타엽의 실리콘 평판, I ITO가 코탱된 유리 평판올 사용하였으며, 중착 전에 기판올 400 V, 15 mA의 알곤 이온 으로 1분간 스퍼트링하여 불순물 막을 제거하였다. 박막 합성시에는 챔버 압력이 3.5 x 1 10-4 To$\pi$가 될 때까지 알곤을 채우고 알곤빔 전류는 30 mA에 고정시키고 빔 에너지를 각각 750, 1000, 1250 eV로 바꾸면서 타켓올 스퍼트랭하였다. 질소를 다이아몬드상 카본 박막애 첨가하면 n-타업 불순물 주입 효과가 있게된다. 질소가 첨가된 박막을 만들기 위 해서는 별도의 이온 총올 사용하여 탄소 타켓 스퍼트령과 동시에 기판에 질소 이온을 입 사시켰다. 만들어진 시료로부터 3 X 10-7 To$\pi$ 진공에서 전류-전압 특성올 조사하였다. 양극으로는 면평한 금속판올 음극 위 150 11m 높이에 셜치하였다. 박막의 물성은 전자 현미경, 오제 전자분광 둥으로 조사하였다. 다이아몬드상 카본 박막을 다른 종류의 편명 한 기판에 합성 조건올 바꾸면서 성장시켜 박악의 특성파 기판이 전계방출에 미치는 영 향을 조사하였다. 합성된 다이아몬드상 카본필름의 전자방출 특성은 기판의 종류와 필름 의 구조 및 필름의 두께에 따라 크게 변화하였다. 이러한 전자방출 거동으로부터 전계 방출 메커니즘을 제시하고자 하였다. 또한, 다이아몬드상 카본 박막으로부터의 전계방출 은 전기장올 인가하는 방법에도 영향을 받는다. 따라서, 본 연구에서는 전기장올 순환 인 가하면서 전계방출 전후의 박막 특성 변화를 조사하여 전계방출 메커니즘올 연구하였다.

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방탄 성능 향상을 위한 적층 평판의 피탄 해석 및 적층 배열 연구 (Ballistic Analysis and Stacking Sequence of Laminate Plate for Enhancing Bulletproof Performance)

  • 김기현;김민규;김민제;신명
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제36권5호
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    • pp.331-338
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    • 2023
  • 현대의 방탄 장갑은 우수한 관통 저항성을 갖추어야할 뿐만 아니라 군인과 군용차량의 기동성이 확보되어야 하기 때문에 경량화가 중요한 개발 요소가 되었다. 이종 적층 평판 구조의 방탄 장갑의 방탄 성능은 동일 중량 대비 구성 재료의 배열에 따라 달라진다. 본 논문에서는 케블라, 초고분자량 폴리에틸렌 그리고 에바 폼으로 구성된 방탄 장갑의 적층 배열에 따른 방탄 성능을 분석한다. 구성 재료의 두께가 5mm와 6.5mm인 두 가지 경우에서 6가지 적층 배열에 대하여 7.62 × 51mm NATO 탄환의 M80 탄을 856m/s의 속도로 충돌시키는 피탄 해석을 수행하였다. 방탄 성능을 평가하기 위해 이종 적층 평판을 관통한 발사체의 잔류 속도와 잔류 에너지를 측정하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 케블라, 초고분자량 폴리에틸렌, 에바 폼의 배열 순서를 갖는 적층 구조가 동일 중량에 대해 가장 우수한 방탄 성능을 가짐을 확인하였다.

다양한 형상의 우주 물체와 충돌 각도를 고려한 우주 구조물의 초고속 충돌 시뮬레이션 연구 (Hypervelocity Impact Simulations Considering Space Objects With Various Shapes and Impact Angles)

  • 신현철;박재상
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권12호
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    • pp.829-838
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    • 2022
  • 본 연구에서는 다양한 형상의 우주 물체와 우주 구조물 사이의 충돌 각도를 고려한 초고속 충돌(Hypervelocity impact) 시뮬레이션 연구를 수행하였다. 비선형 구조 동역학 전산 해석 프로그램인 LS-DYNA의 완화 입자 유동법(Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH)을 사용하여 초고속 충돌 현상을 묘사하였으며, 금속 재료의 비선형 거동을 구현하기 위하여 Mie-Grüneisen의 상태 방정식과 Johnson-Cook의 재료 모델을 사용하였다. 구, 정육면체, 원기둥 및 원뿔 형상의 다양한 형상의 우주 물체를 이용하였으며, 우주 구조물은 알루미늄 평판(200 mm×200 mm×2 mm)으로 모델링되었다. 우주 물체가 우주 구조물 대비 4.119 km/s의 상대 속도로 충돌하는 시뮬레이션을 수행하여 동일 질량을 갖는 다양한 형상의 우주 물체와 우주 구조물 사이의 0°, 30° 및 45°의 충돌 각도를 고려하였을 시 초고속 충돌에 의하여 발생되는 파편운(debris cloud) 형상을 분석하였다. 동일한 운동 에너지를 갖는 우주 물체는 형상의 차이로 인해 모두 다른 파편운이 형성되었다. 더불어 충돌 각도의 증가에 따라 파편운의 크기가 줄어드는 경향을 확인하였다.

스월형 및 팬스프레이형 고압직분식 가솔린 분사기의 상온 평판에서의 분무 충돌 특성에 관한 연구 (Study on the Spray Behavior from Swirl and Fan Spray Type Gasoline Injectors Impinging on the Constant Temperature Flat Plate)

  • 김종민;강신재;김만영
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.100-106
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    • 2006
  • The behavior of spray impinging on the inclined constant temperature flat plate was experimentally investigated. To clarify the wall effect of a high pressure DISI injector, a relative angle of the inclined wall to a spray axis was varied. Spray penetration along the wall was observed optically and it was compared with that of a Fan spray type and Swirl type spray. To evaluate various spray motion quantitatively, a spray path penetration which describe the development of a spray tip along the wall was newly introduced. To observe the structure of an impinging spray, it was visualized by a controlled stroboscope light and its visualized image was captured on an CCD camera. Using the digital image of impinging spray $H_x$ and $R_x$ was extracted to clarify the structure of impinging spray. The main parameter of the relative position of the wall was the inclined angle which was defined as the angle was varied from $0^{\circ}$ (vertical impingement) to $60^{\circ}$ at the same condition.

사각수분류에 의한 평판상에서의 대류열전달 특성 (Convective Heat Transfer Characteristics on a Plate Cooled by Rectangular Water Jets)

  • 김은영;전성택;박종순;이덕봉
    • 태양에너지
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    • 제15권1호
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    • pp.53-71
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    • 1995
  • 형상비가 다른 3개의 사각노즐을 이용한 충돌 수분류가 등열유속 조건($q=10^5W/m^2$)으로 가열된 수평 평판에 충돌하였을 때, 형상비(AR=6.67, 15, 26.67)와 노즐의 출구 유속($V_0=3.3m/s{\sim}78m/s$) 및 노즐과 전열면과의 무차원거리($Z/W=6{\sim}40$)에 따른 열전달 특성을 규명하기 위한 실험을 하였다. 원형 수분류에서 나타난 제2의 열전달 극대치(scondary peaks)가 사각 수분류에서도 나타나고 있으며 그 위치가 형상비에 따라 변한다. 정체점의 열전달계수도 형상비의 영향을 받고 있으며, 정체점 열전달 게수가 가장 좋은 노즐의 최적위치와 정체점 열전달 무차원 관계식을 제시하였다.

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충돌분류계에서 WIRE MESH를 이용한 열전달 증진에 관한 연구 (The Study on The Heat Transfer Enhancement Using Wire Mesh in Impinging Jet System)

  • 금성민;김동춘;유지오;이창언;임장순
    • 태양에너지
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    • 제17권1호
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    • pp.47-58
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    • 1997
  • 본 연구는 2차원 충돌공기분류계의 포텐셜코어 영역에서 열전달증진을 목적으로 노즐출구와 전열면사이에 메쉬를 설치한후 노즐출구 속도, 메쉬와 전열면사이의 간극, 노즐출구와 전열면사이의 거리를 변화시킬 때의 열전달특성을 메쉬를 설치하지 않은 경우와 비교 검토한 것으로 메쉬를 설치했을 때에는 분류가 전열면에 충돌하면서 소분류로 분할되어 발생하는 난류에 의해 충돌영역에서 열전달성능이 좋아지며, 또한 벽면분류영역으로 진행하면서 홀과 홀사이의 밑부분에서 일어나는 가속으로 인해 열전달성능이 향상된다. 특히 메쉬와 전열면사이의 간극을 변화시켰을 경우 정체점부근에서는 간극이 클수록, 벽면분류영역에서는 간극이 작을수록 전달성능은 향상되며 U=18m/s, H/B=2, C=1인 경우에는 메쉬를 설치하지 않은 평판보다 평균 약 44%의 열전달증진 효과과 있었다. 그리고 본 실험결과를 기존의 난류촉진체를 이용한 연구결과와도 비교 검토하였다.

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四角리브를 갖는 傳熱面에 衝突하는 2次元 噴流의 熱傳達에 관한 硏究 (Heat Transfer of a Two-Dimensional Jet Impinging on the Wall with Transverse Repeated Ribs of Square Cross-Section)

  • 김상필;서정윤
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.214-221
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    • 1987
  • 본 논문에서는 2차원충돌분류에서 사각리브(rib)를 갖는 요철형전열면에 대한 실험에 관한 것이며, 리브의 높이를 (e=5nm) 일정하게 하고 리브의 피치(p=25,35,50 nm) 변화, 노즐출구와 전열면간 거이(H/B=1~14) 및 노즐출구유속(u$_{e}$=12.30~ 18.07m/s)의 변화에 따른 전열특성을 실험적으로 구명하고 평판전열면의 경우와 비교 검토한다. 또한 스모크와이어(smoke-wire)법으로 평판 및 리브판에서의 유체의 거동 을 가시화하여 전열기구의 정성적 특성을 검토하는데 목적이 있다.