• 제목/요약/키워드: Bubble Dynamics

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Coupling effects of vortex-induced vibration for a square cylinder at various angles of attack

  • Zheng, Deqian;Ma, Wenyong;Zhang, Xiaobin;Chen, Wei;Wu, Junhao
    • Wind and Structures
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    • 제34권5호
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    • pp.437-450
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    • 2022
  • Vortex-induced vibration (VIV) is a significant concern when designing slender structures with square cross sections. VIV strongly depends on structural dynamics and flow states, which depend on the conditions of the approaching flow and shape of a structure. Therefore, the effects of the angle of attack on the coupling effects of VIV for a square cylinder are expected to be significant in practice. In this study, the aerodynamic forces for a fixed and elastically mounted square cylinder were measured using wind pressure tests. Aerodynamic forces on the stationary cylinder are firstly discussed by comparisons of variation of statistical aerodynamic force and wind pressure coefficient with wind angle of attack. The coupling effect between the aerodynamic forces and the motion of the oscillating square cylinder by VIV is subsequently investigated in detail at typical wind angels of attack with occurrence of three typical flow regimes, i.e., leading-edge separation, separation bubble (reattachment), and attached flow. The coupling effect are illustrated by discussing the onset of VIV, characteristics of aerodynamic forces during VIV, and interaction between motion and aerodynamic forces. The results demonstrate that flow states can be classified based on final separation points or the occurrence of reattachment. These states significantly influence coupling effects of the oscillating cylinder. Vibration enhances vortex shedding, which creates strong fluctuations in aerodynamic forces. However, differences in the lock-in range, aerodynamic force, and interaction process for angles of attack smaller and larger than the critical angle of attack revealed noteworthy characteristics in the VIV of a square cylinder.

기포유동층 고분자 중합 반응기에서의 슬러그 특성 (Slug Characteristics in a Bubbling Fluidized Bed Reactor for Polymerization Reaction)

  • 고은솔;강서영;서수빈;김형우;이시훈
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권4호
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    • pp.651-657
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    • 2020
  • 고체 입자들이 유체처럼 움직이는 유동층 공정은 에너지 전환 공정뿐만 아니라 범용 고분자 수지의 생산 공정에도 이용되고 있다. 범용 고분자 수지 중의 하나인 LLDPE(Linear low density polyethylene)도 기포 유동층 공정을 통해 전세계에서 생산되고 있다. 입자 크기에 비해 밀도가 낮은 LLDPE 입자들은 고분자 중합 반응을 위해 공급되는 수소에 의해서 유동화된다. 그러나 LLDPE 생산 공정은 기포유동층 공정임에도 불구하고 발생한 슬러그로 인하여 반응에 영향을 끼쳐 공정의 효율 저하를 불러올 수 있다. 이에 본 연구에서는 상용 고분자 반응기를 모사한 pilot 규모의 고분자 합성 반응기(0.38 m l.D., 4.4 m High)와 동일한 시뮬레이션 모델을 구축하여 LLDPE 입자의 유동화 상태를 고찰하였다. 특히 기체 유속(0.45-1.2 m/s), 고체 입자 밀도(900-1900 kg/㎥), 입자 구형도(0.5-1.0), 입자 크기(120-1230 ㎛)의 변화에 따른 슬러그 특성을 세밀하게 고찰하기 위하여 전산입자유체해석(Computational particle-fluid dynamics, CPFD)을 이용하였다. CPFD를 통해서 일부 실험자들만 고찰할 수 있었던 flat slug의 발생을 시각적으로 구현하였으며 밀도, 구형도, 크기 등의 고체의 물리적 특성을 변화시킴에 따라 슬러그 발생을 저감시킬 수 있음을 확인하였다.

CPFD를 이용한 태양열 유동층 흡열기의 수력학적 특성 해석 (Analysis of Hydrodynamics in a Directly-Irradiated Fluidized Bed Solar Receiver Using CPFD Simulation)

  • 김수영;원근혜;이민지;김성원
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권4호
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    • pp.535-543
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    • 2022
  • 실리콘 카바이드 입자(평균 입도 123 ㎛)의 유동층 태양열 흡열기의 성능 및 효율에 영향을 미치는 입자 거동 해석을 위해 MP-PIC 모델을 이용하여 전산모사를 수행하였고, 기존 실험결과와의 비교를 통해 검증하였다. 특히, 본 연구에서는 실험적으로 접근하기 어려운 유동층 표면 부근에서의 거동을 모사함으로써 흡열 성능과 입자 거동과의 상호 영향을 분석하였다. CPFD 모사결과는 입자층 및 프리보드에서의 평균 고체체류량과 압력요동 등 수력학적 특성 실험결과를 잘 예측하였다. 입자 흡열기에서 1차적으로 태양열 에너지를 흡수하여 층 내부로 전달하는 층 표면 부근에서의 국부 고체체류량은 입자층 내 기포거동에 따라 중심부에서 상대적으로 낮은 값을 나타내는 불균일 분포를 나타내었다. 프리보드 영역에서 국부 고체체류량은 기체속도가 증가할수록 축방향과 각 높이에서의 횡방향에서 불균일성이 증가하였고, 이는 입자 흡열기의 프리보드 영역 내 비산된 입자에 의해 반사된 태양광 에너지 손실과 연관된 압력강하 상대표준편차 증가의 원인임을 나타내었다. 입자 흡열기 내 기체속도 증가에 따른 국부적인 기체 및 입자 속도의 변화에 대한 고찰을 통해, 유동층 내 국부적인 입자거동 특성은 Geldart B 입자 물성과 관련된 입자층 내 기포 거동과 밀접하게 연관됨을 확인하였다. 유동층 입자 흡열기의 성능 척도인 일사량 당 유동기체의 출입구 온도차(∆T/IDNI)는 입자 층 표면 및 표면 상부 프리보드 영역 내 압력요동 RSD와 상관관계가 매우 높음을 확인하였고, 이 결과는 흡열기 성능 개선에 활용할 수 있을 것으로 판단되었다.

세기말 현상으로 본 속옷의 겉옷화 현상 (The Vogue about Outwearization of Underwear in a Tendency to the Century-end)

  • 이상례
    • 복식
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    • 제35권
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    • pp.325-341
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    • 1997
  • One of the noticeable trends of female wear in 1990s is the Outwearization of Underwear as it is called 'Lingerie look' This trend meaned 'Exposure Fashion' raised splendidly its head to the whole stage of fashion destrying the tradional concept having divided the fashion between outwear and underwear by Madonna an Americal populer singer showed up in front of the audience wearing the corset-dress as a stage custome. This corset-dress which can not be recognised whether it is underwear or outwear has been diffused into the mass as a fashionable trend re-gardless of any reason; therefore discrimi-nation of wear by space by far that is underwear should have the sstandard telling between private and public sector has been gradually tumbled. By the way what has propelled desigers to introduce the style continuously having the underwear motive such as outwear almost as same as underwear or underwear worn on out-wear etc. and has made it a fashion trends? How do we accept this "Ligerie look'fashion" The rearch on vogue of outwearization of underwear started by the questions above can be summarized as the followings The division between the sprit and the ma-terial-economic shrinkage by the collapse of the bubble economy in the late of 20 century and expectation for the next century doubt by changes of international politics dynamics for the next century and increasement of psycho-logical tention by the environmental destruc-tion etc, has been extended to break the sense of value down These frustration of the tra-ditional values and dissatisfaction on the pres-ent have reflected on the fashion pursuing some more sensational style to increase the ex-posure of the body. The revolution of wearing bouncing the con-servatismhas outwardly expressed underwear of the private sector. Therefore the spatial concept of wear which for the public sec-tor has been fallen into pieces and has broken the wall of the concept fixed by outwear on underwear. in addition the stage costome for the popular people like Madonna has not been limited by the specularity any more and has been assimilated with the normal wear on the street to take the distinction for away. The circumstances of the late of 20 century pursuing sensation and making sex commer-cialized have accordance with the outweari-zation of underwear. there it is on the basis of Minimalist's dogmatism has been expressed the maximization of expoure in the pubric space to popularize bra pants(knickers) as outwear. The reaction on the attribute of hiding and shanding has brought 'See-Through fashion' with the transparent materials, The contemporary doubt recalling the mem-ory of the past has sublimated corset which was an instument of toture for women into Romanticism to introduce it to fashion with the development of a new material not to be a tool of any oppression and maltretment any longer. The popularization of outwear like underwear what's more has brought high quality of underwear. There it has called for the variety of materials such as knit demin and velvet etc, and has urged the famous designers to enlarge their working boundaries to underwear designs, Besides outwearization of underwear has been popular even in the Orient which has the con-servative opinions on exposure ; so changes of the thoughts can be seen among the establish-ment generation on exposure of the body. As the more high tech information publi-cized and the more technology and media digitalized the more expression being analog the pursue for the new in fashion with vision never been seen and even though it is imprac-tical the experimental designers have drived the freedom beyond the traditional roles of the previous century. Consequently outwearization of underwear may be viewd as a trial as an expression responded the contemporary background. This trend in my opinion will have been lasted for a while by being proliperlated among lasted for a while by being proliperlated among the pub-lic who has the century-end anxiety and doubt and expectation for the next century.

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오염퇴적물의 주요 영향인자에 따른 메탄발생 생성률 평가 (Assessment of Methane Production Rate Based on Factors of Contaminated Sediments)

  • 김동현;박형준;방영준;이승오
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.45-59
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    • 2023
  • 세계적으로 온실가스 감축을 위해 주로 이산화탄소 발생에 초점을 맞춰왔지만, 최근에는 메탄 발생에 대한 관심이 커지고 있다. 습지, 저수지, 호소 등 수중 환경을 포함한 자연은 온실 가스 중요한 발원지이다. 호수와 저수지 바닥에 쌓인 퇴적된 유기 오염물질은 산소가 부족한 상태에서 미생물 분해를 통해 메탄과 같은 온실 가스를 생성할 수 있다. 메탄 배출은 비점오염원의 증가와 하천에 설치되는 횡단 구조물에 의한 흐름변화에 의해 증가하고 있는 실정이다. 또한, 기후 변화로 인한 수온의 상승 등은 메탄 배출을 가속화하는 원인이다. 메탄은 다양한 경로를 통해 대기로 배출될 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 메탄발생의 주요인자가 미치는 영향을 정량화하기 위하여 BMP test을 수행하였다. 실험조건에 따라 메탄발생량을 직접 계측하였으며, 실험조건은 온도, 기질의 종류, 전단응력 및 퇴적물 특성으로 구분하였다. 또한, 바닥의 전단 응력은 실험적으로 측정하기가 어려워 수치모의를 수행하였다. 실험결과, 생화학적 요소는 메탄 생성에 영향을 미치지만, 전단 속도는 메탄 분리에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 퇴적물 특성은 메탄 생성 및 분리에 영향을 미칠 수 있다. 메탄 생성과 주요인자들 간의 관계를 경험식으로 제시하였으며, 향후 전단응력 및 유기물에 대한 실험조건을 구체화하고 실험규모를 확대한다면 메탄발생과 생지화학 및 수환경인자간의 관계를 도출할 수 있을 것으로 기대된다.