The pressure drop characteristics in a rotating two-pass duct with rib turbulators are investigated in the present study. The square duct has a hydraulic diameter $(D_h)$ of 26.7 mm, and $1.5mm{\times}1.5mm$ square $90^{\circ}-rib$ turbulators are attached on the leading and trailing walls. The pitch-to-rib height ratio (p/e) is 10. The distance between the tip of the divider and the outer wall of the duct is $1.0D_h$ and the width of divider wall is 6.0mm or $0.225D_h$. The Reynolds number (Re) based on the hydraulic diameter is kept constant at 10,000 to exclude the Reynolds effect, and the rotation number (Ro) is varied from 0.0 to 0.20. The pressure drop distribution, the friction factor and thermal performance are presented for the leading, trailing and the outer surfaces. It is found that the curvature of the $180^{\circ}$-turn produces Dean vortices that cause high pressure drop in the turn. The channel rotation results in pressure drop discrepancy between leading and trailing surfaces so that non-dimensional pressure drops are higher on the trailing surface in the first-pass and on the leading and side surfaces in the second-pass. In the turning region, Dean vortices shown in the stationary case transform into one large asymmetric vortex cell, and subsequent pressure drop characteristics also change. As the rotation number increases, the pressure drop discrepancy enlarges.
In this study, a numerical prediction on propulsive performance of a ducted propeller in open water condition was carried out by solving Reynolds averaged Navier-Stokes(RANS) equation using computational fluid dynamics(CFD). A configuration of propeller Ka-470 inside duct 19A was considered. Hexahedral grid system was generated by dividing whole computational domain into three separate regions; propeller, duct and outer flow region. A commercial CFD software, ANSYS-CFX was used for numerical simulations. Results were compared with experimental data and showed considerable improvement in accuracy, in comparison to those from surface panel method which is based on potential flow assumption. The results also exhibited the importance of grid system within the gap between the inner surface of duct and blade tip for accurate prediction of propulsive performance of ducted propeller.
This study is about distributions of heat transfer in air conditioning duct used for marine and oil drilling ship. As the convective heat transfer coefficient increased, heat transfer was conducted dynamically to inside as it exited to the outlet of duct. So, it was checked that the amount of heat transfer generated at duct increased as the convective heat transfer coefficient increased. In case the convective heat transfer coefficient was low, the temperature of duct showed the relatively high temperature distribution due to the temperature influence of internal fluid as the heat transfer between the outside and inside of the duct. In case of temperature distribution generated the volume of the duct along the change of the convective heat transfer coefficient, it was found out that the temperature descended as heat transfer was promoted and the convective heat transfer coefficient increased.
본 연구는 무창계사에 대한 효율 비교분석 연구가 전무한 실정으로 무창계사의 환경효율을 검증하고자 하였다. 본 실험은 축산기술연구소 신축 실험계사에서 2002년 5월 9일에서 5월 30일 사이에 실시하였으며 실험결과는 다음과 같다. 1. 무창계사는 외부의 기온은 9.6${\sim}$21.2$^{\circ}C$로 편차는 약 11.6$^{\circ}C$를 나타내었는데 비하여 단열이 우수한 무창계사에서는 병아리 사육적온기인 32${\sim}$33$^{\circ}C$ 범위를 유지하여 약간의 보조열원으로 낮과 밤의 편차는 2$^{\circ}C$ 이상 나타나지 않아 온도효율이 높았다. 2. 공기풍속에 있어서는 무창계사는 상부 0.57 m/sec, 하부 0.04 m/sec로 각각 나타나, 계사내 적정 풍속유지를 위한 덕트입기구의 천공으로 인하여 계사내 전체공간에서 공기의 유속흐름 분포가 고르게 나타났다. 이상의 실험결과를 종합해 볼 때 조사대상이 된 무창계사의 온도 및 습도 환경이 우수하게 나타났으며, 특히 공기속도는 계사 공간 내에서 아주 고른 분포를 가져와 측벽 덕트 입기사설과 측벽 배기기스템이 우수하였다.
$\bigcirc$ 현장조사 결과 우리나라 개방식 돈사의 측벽 비율은 윈치시설이 90% 이상이었고, 반무창은 5%였으며 무창 또한 5% 전후로 조사되었다. $\bigcirc$ 리모델링 돈사는 복도덕트로 입기를 하였고 지붕 또는 측벽배기로 하였고 이때 돈사의 폭 10~12 m, 길이 30~50m 전후로 조사되었다. $\bigcirc$ 에너지 절감효과를 위한 복도 설치는 개방식 돈사의 리모델링 개조시 돈사 출입문에 복도 2~3 m (돈사길이 비율 7~8%)를 설치가 양호하였다. $\bigcirc$ 리모델링 돈사의 환기시스템은 복도에서의 덕트를 통한 입기를 실시하고 양쪽 측벽을 판넬 등으로 밀폐화 (무창)를 하고 측벽배기를 하였다. $\bigcirc$ 폐사율 저감은 개선전 11% (47두)에서 개선후 3% (12두) (73% 감소) 되었으며, 에너지 절감효과는 개선전 155만 원 (5,595 kw)에서 개선후 73만 원이었다. $\bigcirc$ 경제성을 분석한 결과 400두 돈사를 리모델링 할 경우 겨울철 4개월 (12월부터 3월까지) 사육할 경우 2,835,680원 이익을 얻을 수 있었다.
This paper measures the forced convective heat transfer from heated cylinder to air flow in a rectangular duct at Re$_{D}$ =2,337, 4,589, 6,621 and 7,944 through experiments. And the heat transfer is computed by 3-D numerical computation in which various turbulent models are applied. It is shown through the comparison of experimental and computed data that numerical computation with standard k-$\varepsilon$ model predicts the experimental data most accurately. Furthermore, the correlation from the computed heat transfer is almost similar to that from the experiment when Re$_{D}$ is greater than 4,589. In addition, the correlation of McAdams is the closest to that from experimental data among various correlations from literature in the range of Reynolds number.ber.
무창 육성 비육돈사에 대한 악취 제어 효율 비교분석을 위하여 Biofilter 덕트에 의한 악취 제어 연구를 수행하였다. 본 실험은 서울대 부속목장 실험돈사에서 실시하였으며 실험결과는 다음과 같다. 1. 무창 육성비육돈사에서 여름철 최대 배기시 바이오필터 외부로 배출되는 공기속도는 볏짚(.0.77 m/s), ALC(0.56 m/s)으로 측정되었다. 2. 실험시작 5일 후 가스검지기(GV-100)에 의한 간이측정시 암모니아($NH_3$) 농도는 필터 통과 후 볏짚($2mg/{\ell}$), ALC(3ppm)로 측정되어 부자재 사이의 공극율이 높은 볏짚이 높게 나타났다. 부자재에 따른 필터외부에서의 먼지측정 결과 볏짚($93\;mg/m^3$), ALC($32\;mg/m^3$)으로 측정되어 볏짚은 볏짚 간의 넓은 공극에서 발생하는 먼지 및 돈사내부의 먼지가 혼합되어 필터 외부로 배출되어 돈사내부보다 높게 측정되었다. 3. 황화수소($H_{2}S$) 가스농도 변화는 돈사내부에서는 측정일 7일(6 ppm), 21일(5 ppm) 및 36일(7 ppm) 경과함에 따라 어느 일정 시점에서 황화수소 가스농도는 증가하지 않았으나 다른 필터여재에서는 일정한 경향은 보이지 않았다. 이상의 실험결과를 종합해 볼 때 무창 육성비육 돈사에서 Biofilter를 이용한 악취저감 효과를 확인할 수 있었다.
본 논문에서는 적응 능동소음제어를 위한 새로운 오차경로 인식 방법을 통한 filtered-X LMS(least mean square) 알고리듬을 제안하였다. 제안한 알고리듬에서는 3개의 마이크로폰과 이중루프제어를 이용하여 오차경로의 전달 특성을 온라인으로 정확히 인식하도록 하였다. 덕트를 통한 소음이 정형파인 경우와 실제 공조기의 소음에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션을 각각 수행한 결과, 제안한 방식은 입력소음에 비하여 각각 평균 29.1dB 및 10.4dB 정도의 소음레벨이 감쇠됨을 확인하였다. 이는 Eriksson의 방법보다 각각 평균 0.5dB 및 2.5dB 정도 개선된 것이다.
There have been lots of studies on noise transmission analysis and noise reduction In ducts. In order to reduce the noise transmission in ducts. active noise cancellation techniques have often been employed and a rotation shaft with blades has sometimes been suggested. These Ideas were not successfully commercialized because of the limitation of real life such as size or application difficulties. This study investigated how a rotational shaft with blades could reduce the noise transmission in a duct. To do so, an assembly of the shaft and the $haft housing was built In the middle of a duct. and the clearance between the blades and the housing was 0.2 mm. The noise reduction was experimentally evaluated with respect to the number of blades. the rotation speed, and the rotation or stop. This paper showed that the noise reduction resulted in about 14∼19 dBA regardless of the three test conditions only If the blades always blocked the duct. And. the noise reduction increased due to the higher number of blades and the lower speed of the shaft.
Underwater robots are generally used for the construction of seabed structures, deep-sea ecosystem research, ocean energy development, etc. A ducted marine propulsor is widely used for the thruster of an underwater robot because of its collision protection, efficiency increase, cavitation reduction, etc. However, the flow of a ducted propeller is very complex because it involves strong flow interactions between the blade impeller and duct. The present work aimed to design a ducted propeller using 2-D strip theory and CFD analysis. The hydrodynamic forces (i.e. and ) were computed to set the local angle of attack in a spanwise direction of the propeller blade. After the propeller design, performance coefficients such as the thrust, torque, and efficiency were computed to check whether the designed performance was achieved. To validate the present analysis, the thrust was compared with experimental data and good agreement was obtained.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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