• 제목/요약/키워드: 흐름 반경

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풀비등과 저Re수 흐름비등에서의 기포의 형상과 성장에 대한 연구 (Study on the Relationships between Single Bubble Growth Behavior and Bubble Shape Assumption in Pool and low-He Flow Boiling)

  • 김정배
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제29권3호
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    • pp.73-82
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    • 2009
  • 포화상태 핵비등과 저 Re수의 흐름비등에서 얻어진 실험결과를 바탕으로 하여, 기포가 성장하는 동안의 등가 기포 직경과 열전단율의 거동에 대한 기포 형상 가정의 효과를 제시하기 위한 해석적인 연구를 수행하였다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, 등가 기포 반경이 기포가 성장하는 동안 촬영된 기포의 이미지로부터 얻어질 수 있는 형상 가정을 이용하여 계산되었다. 그리고 열전달율을 포화상태 핵비등 동안 미세크기의 히터와 휘스톤브리지 회로를 이용하여 측정하였다. 그리고, 기포 형상 가정의 효과를 실험결과와 비교하였고, 이를 통해 단일 기포의 성장 거동을 분석하기 위한 기포 형상 가정이 매우 중요함을 보였다.

반경방향 열흐름 섬광법에서 열손실의 영향 (The Effect of Heat Loss on the Radial Heat Flow in the Flash Method)

  • 이홍주;김순규
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.257-264
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    • 1989
  • 본 연구에서는 높은 열확산의 재료까지도 수용할 수 있도록 시편의 전면 전체를 가열하는 기존의 방법으로부터, 가열하는 시편 전면의 면적을 그 중심으로 부터 임의로 조절하여 축 및 반경방향의 열흐름을 강화시켜, 반경방향의 온도를 측정한 후 이를 이용하여 열확산계수를 구할 수 있는 방정식을 제시하였다. 방정식에서는 시편의 전.후면은 물론 열원의 방사시간도 함께 다루었다.

만곡부 흐름특성을 고려한 사석호안공 붕괴 수리실험 연구 (Experimental Study on Failure Characteristics of Riprap Revetments in Meandering Channel)

  • 배덕원;김형준;윤광석
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.696-696
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    • 2012
  • 호안은 유수의 침입으로부터 제방 및 하안의 침식 피해를 방지하기 위해 제방에 설치되는 구조물이다. 침식에 의한 제방 및 호안의 대표적인 붕괴특성 중에는 만곡부, 하천 급경사, 지형의 간섭효과 등이 있다. 특히, 만곡부는 원심력, 2차류 등에 의한 수위상승 및 유속증가로 제체에 응력 집중이 발생되어 안정성 저하를 유발할 수 있다. 또한, 만곡부의 흐름 방향전환 현상은 하도내 통수능 저하를 발생시켜 홍수피해를 가중시킬 수 있다. 따라서 하천특성상 만곡부에 의해 발생할 수 있는 홍수피해 요소를 저감시킬 수 있도록 적합한 피해저감대책을 마련할 필요가 있다. 제방의 보강대책으로서 활용되고 있는 호안은 역학적인 측면에서 외력과 저항력의 크기에 따라 안정성이 평가되어야 하며 지역여건 등에 따른 만곡부의 수위상승 및 제방 침식 등을 고려한 설계가 수행되어야 한다. 국내 실무에서 적용되고 있는 호안설계방법은 하천설계기준 해설(2009)을 참고하고 있는데, 흐름현상 및 만곡부 특성 등에 대하여 경험과 이론의 양면을 고려한 설계를 수행하도록 제안하고 있다. 이는 호안 안정성에 대한 역학적 검토 방법의 한계로 비합리적 설계가 될 우려가 있다. 따라서 만곡부에 의한 유속 및 소류력 등 흐름특성을 고려한 정량적인 평가기법이 요구되는 상황이다. 본 연구에서는 수리실험을 통해 만곡에 의한 흐름영향과 수리학적 거동 및 설계요소를 파악하고자 만곡부에 사석호안공을 설치하여 흐름전환 및 유속변화에 따른 사석호안공의 이탈현상을 재현하였다. 실험수로는 곡률반경( )이 4.5 m인 만곡부가 3개소 발생하는 폭 2.3 m, 길이 25 m의 다중 사행수로 형태이다. 실험수로 우안의 1V:2H 경사면에 10, 20, 30, 40, 50 mm 사석을 크기별로 설치하여 만곡에 의한 유속변화 등 흐름현상과 호안공 이탈을 관찰하였다. 수리실험은 고정상으로 수행되었으며 정상류 흐름조건에서 공급유량별 하류단 수위 조절을 통해 만곡부내 호안 공 이탈을 발생시키는 설계인자를 도출하고자 유속과 수심을 측정하였다. 실험결과를 바탕으로 사석호안공 설계시 1차원 접근유속에 만곡 영향을 고려하여 대표유속으로 적용하는 방법의 특성을 파악하고, 사석호안공의 이탈유속과 만곡에 의한 흐름특성간의 상관관계를 분석하여 제원결정기법을 제안하였다.

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선삭가공의 칩형상 해석 (I) -칩흐름각 해석- (Analysis of the Chip Shape in Turing (I) -Analysis of the Chip Flow Angle-)

  • 이영문;최수준;우덕진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.139-144
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    • 1991
  • 본 연구에서는 절삭가공시 생성되는 칩의 형상해석의 일환으로 2차원 절삭시 칩은 절삭날에 수직한 방향으로 공구경사면을 흘러간다는 기본적인 전제조건과 Kluft 등의 칩흐름각 예측에 대한 제안중 노으즈반경(nose radius) 및 기울임각의 영향을 중 첩시키고, 또한 절삭날에 연하여 미변형 칩두께(undeformed chip thickness)가 달라지 는 경우 칩흐름의 세기는 이에 비례한다는 Baart등의 가정을 도입하여 칩흐름각에 대 한 새로운 해석을 시도하였다.

자갈 다공성매질에서 수리평균반경과 수리분산 매개변수의 상관성에 관한 실험적 연구 (An experimental study on the correlation of hydraulic mean radius and hydrodispersive parameters in rockfill porous media)

  • 한일영;이재정;김규범
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권11호
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    • pp.863-873
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    • 2021
  • 다공성 매질에서 오염물 이동에 지배적인 기작인 역학적 분산은 공극 내 유속 차이에 의해서 발생한다. 종분산계수와 종분산지수는 이송확산 모형의 수리분산 매개변수이며, 실험을 통하여 얻어야만 한다. 수리평균반경은 공극 내 물의 흐름 양의 크기와 강도를 표현할 수 있으며, 매질의 물리적 특성인자를 이용하여 계산할 수 있다. 본 연구는 순간주입 추적자실험을 통하여 자갈 다공성매질에서 수리평균반경을 이용하여 종분산지수를 구할 수 있는 거듭제곱형의 경험식을 도출하였다. 경험식은 스케일상수 계산식이 포함되어 있어 이동거리에 따른 종분산지수의 산정이 가능하며, 소규모 유량의 균질한 자갈로 구성된 수로에 적용이 가능할 것으로 기대된다.

원추체의 전단스피닝 가공에 대한 상계해석 (A Lower Upper - bound Solutions for Shear Spinnings of Cones)

  • 최재찬
    • 대한기계학회논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.169-175
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    • 1982
  • 원주체의 전단스피닝 가공에서 가공물의 반경과 두께 방향의 상대 위치가 변화하지 않는다는 조건 아래서 흐름 함수에 의하여 속도장을 구하고, 접촉계수에 대하여 변형에너지의 국소치를 구함으로써 상당히 낮은 상계치를 얻었으며, 이를 A1-1100-1, A1-1100-H14, A1-6061-0 등 여러 가지 재료에 대한 실험치와 비교한 결과, 정량적으로 일치하였다.

Downflow 순환유동층에서의 열전달 특성 (Heat Transfer Characteristics of Concurrent Downflow Circulating Fluidized Reactor)

  • 김용전;방진환;김상돈
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1998년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.27-30
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    • 1998
  • 지난 수십 년간 순환유동층과 riser 반응기에 관한 연구는 상당한 진전을 이뤄왔다. 비록, 순환유동층(riser)반응기가 전형적인 유동층에 비해 여러 가지 장점 -높은 기-고의 접촉효율, 높은 기체와 고체의 처리량, 기상과 고상의 낮은 축방향 분산, 높은 turndown ratio, 점결성 입자의 처리-을 가지고 있으나, 불균일한 기-고의 흐름에 의한 고체의 역혼합(back-mixing)으로, 기체와 고체의 반경방향의 분리를 일으켜 두상간의 접촉을 감소시켜 생성물의 균일성과 선택도를 감소시킨다. 이러한 riser 반응기의 단점을 보완하기 위해 최근에는 기-고의 하향흐름을 갖는 downer(downflow) 반응기에 대한 관심이 증가하고 있다. (중략)

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급변곡선수로에서 종방향 유속의 연직분포식 개발 (Development of the Formula for the Vertical Profile of the Longitudinal Velocity in Sharp Open Channel Bend)

  • 김태원;이길성;박재현;이상호
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1123-1127
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    • 2005
  • 종방향 유속의 연직분포 흐름 특성을 파악하기 위해서 중심각이 $180^{\circ}$인 단일 만곡부에서 실험을 수행하였다. 실험결과를 분석한 후 종방향 유속의 연직분포 흐름특성을 재현하기 위해서 원주형 종방향 운동 방정식에 와점성 개념을 도입하였다. Rozovskii의 종방향 그리고 연직방향 유속식들을 도입하여 이론식을 개발하였다. 이론식의 수리학적 변수들은 원심력 항, Chezy 계수, 그리고 전단유속 항들로 구성되어 있다. 이론식은 곡률반경을 따라 변화하는 만곡부 내에서 종방향 유속의 연직분포가 변형되는 현상을 재현하고 있다. 이론식은 본 연구에서 실험을 통해 취득한 관측자료와 비교한 결과 잘 일치함을 보여주고 있다.

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초지의 지표면 흐름을 추적하기위한 Kinematic Wave Model의 개발(I) -이론 Model의 개발- (Development of a Kinematic Wave Model to Route Overland Flow in Vegetated Area (I) -Theory and Numerical Solution-)

  • 최중대;;최예환;유능환
    • 한국농공학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.57-64
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    • 1993
  • A modified kinematic wave model of the overland flow in vegetated filter strips was developed. The model can predict both flow depth and hydraulic radius of the flow. Existing models can predict only mean flow depth. By using the hydraulic radius, erosion, deposition and flow's transport capacity can be more rationally computed. Spacing hydraulic radius was used to compute flow's hydraulic radius. Numerical solution of the model was accomplished by using both a second-order nonlinear scheme and a linear solution scheme. The nonlinear portion of the model ensures convergence and the linear portion of the model provides rapid computations. This second-order nonlinear scheme minimizes numerical computation errors that may be caused by linearization of a nonlinear model. This model can also be applied to golf courses, parks, no-till fields to route runoff and production and attenuation of many nonpoint source pollutants.

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환형수조의 내부 흐름특성 및 바닥전단응력 산정에 대한 연구 (A Study on the estimation of the flow characteristics and the bottom shear stress in an annular flume)

  • 양수현;임익태;황규남
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.176-176
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    • 2011
  • 환형수조는 점착성 퇴적물의 이송특성 연구를 위해 가장 선호되는 실험 장치로 알려져 있다. 과거 많은 연구자들은 퇴적물의 이송특성, 특히 침식/퇴적 특성 조사를 위해 주로 수로를 이용한 실험적 연구를 수행하였는데, 최초의 실험적 연구들은 주로 직선수조에서 수행되었다. 그러나 입자간의 응집이 중요한 역할을 하는 점착성 퇴적물의 경우에, 직선수조 끝단에서의 자유낙하 및 재순환 펌프의 날개에 의해 응집된 토사가 쉽게 분리될 수 있어 그 타당성이 의문시 되어 왔으며, 이러한 단점을 보완하기 위해 환형수조가 고안되었다. 환형수조는 수면과 접하여 회전하는 상부링의 마찰력에 의해 흐름이 생성되기 때문에 시간의 제약 없이 흐름조건을 동일하게 만들 수 있다는 큰 장점을 갖는다. 그러나 환형수조는 원주유속의 속도차이 및 원심력으로 인한 2차 순환류를 형성시켜 반경 방향(radial direction)에서의 바닥전단응력을 불균일하게 하는 단점을 갖는다. 이러한 2차 순환류와 바닥전단응력의 불균일을 저감시키기 위하여 환형수조의 몸체를 상부링의 회전 방향과 역방향으로 직접 회전시키는 방법이 채택되어져 왔다. 한편, 환형수조의 상부링과 몸체를 서로 역방향으로 동시에 회전시키는 양방향 회전(counter-rotation)의 적용을 위해서는 2차 순환류가 최소가 되며 바닥전단응력이 균일해지는 최적 회전속도비에 대한 분석은 필수적 사항이다. 이를 위하여, 상부링과 몸체의 회전속도에 따라 변화하는 수조내부의 흐름특성 및 평균바닥전단응력에 대한 연구가 선행되어야만 한다. 이에 본 연구에서는 전산유체역학을 이용하여 전북대에 설치된 환형수조의 상부링과 몸체의 회전속도에 따라 변화하는 수조내부에서의 흐름특성 및 바닥전단응력에 대한 분석이 수행되었다. 또한, 이를 기초로, 환형수조의 최적 회전속도비 산출을 위한 연구가 수행 중에 있다. 이러한 결과들은 추후 환형수조를 이용한 점착성 퇴적물의 침식/퇴적 등과 같은 이송특성 연구시, 퇴적물에 작용하는 흐름조건의 정밀산정을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

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