International Journal of Fluid Machinery and Systems
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제2권2호
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pp.165-171
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2009
We developed a 'multi-point vibration acceleration method' for accurately predicting the cavitation intensity in pumps. Pressure wave generated by cavitation bubble collapse propagates and causes pump vibration. We measured vibration accelerations at several points on a casing, suction and discharge pipes of centrifugal and mixed-flow pumps. The measured vibration accelerations scattered because the pressure wave damped differently between the bubble collapse location and each sensor. In a conventional method, experimental constants are proposed without evaluating pressure propagation paths, then, the scattered vibration accelerations cause the inaccurate cavitation intensity. In our method, we formulated damping rate, transmittance of the pressure wave, and energy conversion from the pressure wave to the vibration along assumed pressure propagation paths. In the formulation, we theoretically defined a 'pressure propagation coefficient,' which is a correlation coefficient between the vibration acceleration and the bubble collapse pressure. With the pressure propagation coefficient, we can predict the cavitation intensity without experimental constants as proposed in a conventional method. The prediction accuracy of cavitation intensity is improved based on a statistical analysis of the multi-point vibration accelerations. The predicted cavitation intensity was verified with the plastic deformation rate of an aluminum sheet in the cavitation erosion area of the impeller blade. The cavitation intensities were proportional to the measured plastic deformation rates for three kinds of pumps. This suggests that our method is effective for estimating the cavitation intensity in pumps. We can make a cavitation intensity map by conducting this method and varying the flow rate and the net positive suction head (NPSH). The map is useful for avoiding the operating conditions having high risk of cavitation erosion.
본 연구는 최근에 이슈가 되고 있는 필터버블 문제와 프라이버시 침해 문제가 이용자맞춤형서비스를 제공하는 도서관과 무관하지 않다는 인식에서 수행되었다. 본 연구에서는 최첨단기술을 활용하는 위치기반서비스, 상황인식서비스, 책추천서비스, RFID기반서비스, 클라우드서비스가 어떤 측면에서 개인정보침해 및 프라이버시 침해가능성이 있는지를 고찰하였다. 또한 특정 서비스 이용을 위해 개인정보를 제공한 이용자는 개인정보를 포기한 것으로 보아야 하는지, 국내 도서관에서 도서관 이용자의 프라이버시 문제가 논의된 적이 있는지, 필터버블 문제가 도서관 이용자에게 줄 수 있는 위험성과 해결책은 무엇인지에 대해서도 간단히 논의하였다. 본 연구는 도서관 프라이버시에 대한 초기단계의 연구로서 향후 국내 프라이버시 연구의 기초자료로 활용될 수 있기를 바란다.
본 연구에서는 겨울철 타설된 콘크리트 표면을 낮은 열전도율 재료로 덮어 주므로서 우수한 단열성을 갖으며, 높은 전용성으로 경제성까지 뛰어난 2중 버블시트에 의한 표면피복 양생공법에 대하여 검토하였다. 하지만, 벽식구조 건축물 시공의 경우 버블시트로 포설되는 슬래브 부분은 초기동해를 방지할 수 있지만, 노출 철근 부분의 경우 버블시트의 포설이 까다롭기 때문에 이 부분에 대한 양생법 변화는 초기동해 피해 여부와 관련하여 의구심이 제기되고 있다. 그러므로, 본 연구에서는 실제 시공중인 벽식구조 Apt 현장의 벽체부분을 동절기 저온 조건하에서 시공하는 것을 모사하여 각종 표면피복 양생방법 변화에 따른 매립 및 노출철근 부분의 위치별 온도 분포 특성을 분석하여 효율적인 양생방법을 제안하고자 하였다. 그 결과, 여러 양생방법 중 D방법의 양생이 가장 우수하게 초기동해를 방지할 수 있는 것으로 판명되었다. 그러나, 시공의 효율성 및 시공의 편리성 까지도 감안하면 철근과 철근의 간격부 만큼에 버블시트를 좁은 폭으로 잘라 덮어주는 B방법도 우수한 방법으로 추천된다.
A numerical investigation of the fuel concentration field in a fluidized bed has been carried out for the scale-up of a fluidized bed combustor (FBC). A two-dimensional transient model is developed using the two-phase fluidization, a simple chemical reaction, and lateral solid mixing theories. The uniformity of fuel concentration distributions is controlled by the location and the number of fuel feeders, fluidizing velocities and the bed-heights. While larger bubbles owing to greater fluidizing velocities enhance the fuel-dispersion in the bed, they have adverse effects on fuel combustion and thus result in the increase of fuel concentration, since a greater bubble means a larger bypass which reduces gas-exchange rates between bubble and emulsion phases. Average or maximum values of the bed fuel concentration are utilized as criteria for the scale-up from a pilot/lab-scale to a commercial-size bed.
This paper describes the application of our recently developed two-phase model for flow-induced crystallization (FIC) to the simulation of fiber spinning and film blowing. 1-D and 2-D simulations of fiber spinning include the combined effects of (FIC), viscoelasticity, filament cooling, air drag, inertia, surface tension and gravity and the process dynamics are modeled from the spinneret to the take-up roll device (below the freeze point). 1-D model fits and predictions are in very good quantitative agreement with high- and low-speed spinline data for both nylon and PET systems. Necking and the associated extensional softening are also predicted. Consistent with experimental observations, the 2-D model also predicts a skin-core structure at low and intermediate spin speeds, with the stress, chain extension and crystallinity being highest at the surface. Film blowing is simulated using a "quasi-cylindrical" approximation for the momentum equations, and simulations include the combined effects of flow-induced crystallization, viscoelasticity, and bubble cooling. The effects of inflation pressure, melt extrusion temperature and take-up ratio on the bubble shape are predicted to be in agreement with experimental observations, and the location of the frost line is predicted naturally as a consequence of flow-induced crystallization. An important feature of our FIC model is the ability to predict stresses at the freeze point in fiber spinning and the frost line in film blowing, both of which are related to the physical and mechanical properties of the final product.l product.
The ship wake generated by rotation of the propeller yields changes of characteristics of sound wave such as attenuation and scattering. To develope a battle field environment simulator for military purposes, it is very important to understand acoustical properties of ship wake. Existing research results have limitations in direct application because they performed under simple conditions or model ships were applied. In this study, we developed a ship wake generation model based on the ship's geometric wake distribution theory. The model can provide spatial distribution and void fraction with various marine environments as well as ship size. Through the developed model, geometric distribution features of ship wake according to the ship's maneuvering conditions were successfully simulated. In addition, changes of the bubble void fraction with time at any location within the battle field environment were identified. Therefore, the developed model is expected to be used in the development of a simulator to measure the acoustic characteristics of the ship wake.
복합지형을 지나는 박리흐름(separated flows)들이 와도 이론에 의해 모델링 되었다. 흐름은 비회전성 및 비점성으로 가정하였으며, 선형 시어흐름에 대한 유선함수를 결정하기 위해 새로운 기법이 기술되었다. 지형지물의 형태로는 snow cornice과 backward-facing step을 정의하였으며, 이러한 지형지물의 후미에는 유체의 박리현상과 역류현상(reattachment)이 생긴다. 유체의 박리현상이 지형지물의 가장자리에 발생되게 하기 위해 점 와도를 흐름에 발생시켰고, 지형지물의 가장자리에 있는 뾰족한 부분을 완화하고 최대곡률 부근에서의 섭동운동에 중요한 박리흐름 발생지점의 구속조건을 없애기 위해 conformal mapping을 수정하였다. 와도 발생지점에서 와도를 평형으로부터 이동시키거나, 또는 임의의 섭동을 초기흐름에 가하는 방식으로 섭동을 가하여 비정상흐름을 발생시켰다. 박리지점의 풍상측에서 연속적으로 방출되고, 또한 bubble의 이차순환에 의해 변형된 물질의 궤적들이 수치적으로 적분되었으며, 시간에 대한 농도누적이 역류지점의 풍하측 고정된 지점에서 계산되었다. 본 연구에 사용된 모델은 방출물질의 확산형태와 간헐성을 제대로 다룰 수 있음을 알 수 있으며, 이산적인 방법에 의한 다중-와도모델 및 수치모델의 결과들과도 일치한다. 본 연구에 의하면, 박리 및 역류현상이 있는 유체의 흐름 속에 순환하는 bubble들의 비정상상태(unsteadiness)는 풍하측에서 대규모의 고농도 누적을 일으키는 주요 원인이다.
접착제에 의한 접합기술은 다양한 목적과 환경에서 널리 사용되는 방법이다. 그 중 우레탄 접착제는 액화천연가스 운반선과 같이 극저온에서 사용되는 환경에서의 접착에 사용되고 있다. 현장 적용에 있어, 본 접착제를 사용시 경화된 접착제 층의 기공들이 발생하게 된다. 본 연구에서는 우레탄 접착제와 Triplex 복합재료 접착에 있어 인공적으로 기공을 제작 삽입 후 전단응력 (Single Lap Shear) 시험을 실시하여 그 영향을 검토하였다. 실험 결과 접착력은 본 시험에서 적용한 기공의 크기 및 위치에 영향을 받지 않는다는 것을 확인하였다.
Drag reduction on vehicles are the main concern for the body shape designers in order to lower the fuel consumption rate and to aid the driving stability. The drag of bluff bodies like transportation vehicles is mostly pressure drag due to the flow separation, which can be minimized by controlling the location and size of the separation bubble. In the present study, the TURBO-3D code is incorporated with optimal algorithm based on analytical approximation method to obtain an optimal afterbody shape of the MIRA Model corresponding to the lowest drag coefficient. For this purpose three mutually independent afterbody angles are chosen as design variables, while the drag coefficient is chosen as an objective function. It is demonstrated in the present study that an optimal body shape having the lowest drag coefficient which is about 6% lower than that of the original shape has been successfully obtained within number of iterations of tile optimal design loop.
A numerical method for simulating two-phase flows including surface force is presented. The method is based on fractional step method of finite volume formulation and the interface is tracked with PLIC VOF method. In the CSF model, as color function, f, representing the location of interface varies steeply in the interface region, we need to use smoothed function f to get accurate unit normal and the curvature. Peskin kernel is used to get smoothed function f. A spherical drop in static equilibrium and three-dimensional merging of gas bubble are tested, resulting in the validation of this method
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[게시일 2004년 10월 1일]
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