The present work presents the development of a Large Eddy Simulation (LES) methodology viable for complex geometries and suitable for the simulation of rod-bundles. The use of LES and Direct Numerical Simulation (DNS) allows for a deeper analysis of the flow field and the use of stochastical tools in order to obtain additional insight into rod-bundle hydrodynamics. Moreover, traditional steady-state CFD simulations fail to accurately predict distributions of velocity and temperature in rod-bundles when the pitch (P) to diameter (D) ratio P/D is smaller than 1.1 for triangular lattices of cylindrical pins. This deficiency is considered to be due to the failure to predict large-scale coherent structures in the region of the gap. The main features of the code include multi-block capability and the use of the fractional step algorithm. As a Sub-Grid-Scale (SGS) model, a Dynamic Smagorinsky model has been used. The code has been tested on plane channel flow and the flow in annular ducts. The results are in excellent agreement with experiments and previous calculations.
This paper presents the methods and examples of proper orthogonal decomposition analysis for the understanding of high speed flame movements induced by combustion instabilities in a gas turbine. Phase resolved high-speed flame images were obtained from the combustion test of an industrial gas turbine at the rate of 2000 frame per second, and were utilized for the proper orthogonal decomposition. This analyzing method provided useful information regarding combustion instability characteristics bringing alleviation idea of the instabilities, such as principle modes of flame movement and their energy fractions which mean by which modes and how much the flame coherent structures are composed.
Coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) spectra of HCl, N2, and the ν1 fundamental of C2H2 have been measured in the gas phase. The measured spectra show rotational structures which originate from the Q-branch transitions. The spectra have successfully been simulated with proper selection rules, line positions, and relative intensities from room temperature Boltzmann population distributions. The vibration-rotation interaction constant α of HCl in the ground electronic state has been measured from the rotationally resolved CARS spectra which is α=0.3076 cm-1. Possibilities of optical pumping and of measuring state specific energy distributions of molecules are discussed.
Gulf Stream 인근해역에서 해양 중규모 와동의 삼차원 구조분석을 HYCOM 수치모델을 사용하여 수행하였다. 시계방향 및 반시계 방향으로 회전하는 와동들의 구조를$1/12^{\circ}$와 $1/48^{\circ}$ 두개의 모델 해상도를 사용하여 비교하였다. 라그랑지안 모수인 Finite Size Lyapunov Exponent (FSLE) 와 Okubo-Weiss parameter(OW) 분포를 분석한 결과 표층의 와동구조가 수심 깊은 곳까지 영향을 미치는 것으로 나타났는데, 이는 와동에 의한 수평방향 해수운동이 수직방향 해수운동보다 크기 때문인 것으로 해석되었다. 고해상도 모델의 경우 와동근처에서 10 km 미만의 미세난류구조 들이 많이 발견되었으며, 이러한 미세난류구조들은 고해상도 모델의 와동근처에서 해수의 움직임을 저해상도 모델보다 불규칙하게 만드는 것으로 나타났다. 이러한 미세난류구조에 의한 해수의 불규칙한 움직임은 분산계수 (dispersion coefficient)에도 영향을 미치는데, 수평 분산계수의 경우 해수운동이 자유로운 고해상도 모델이 저해상도 모델보다 그 값이 더 크게 나타났다. 수직 분산계수의 값은 저해상도 모델에서 더 크게 나왔는데, 이는 와동의 경사진 궤도를 따라 움직이는 저해상도 모델의 해수운동이 수직 분산계수값을 증가시키기 때문인 것으로 들어났다. 상대 수직 분산계수의 경우 이러한 궤도의 영향이 줄어들기 때문에 해수의 수직운동을 측정하는데 있어 절대 수직 분산계수 보다 더 적합한 것으로 판명되었다.
Tremolite crystals from the Dongyang talc deposit were studied using high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) to characterize the tremolite-to-talc reaction. [001] HRTEM images of tremolite show intergrowths of wide-chain pyriboles and talc; talc is the primary alteration product of tremolite, and triple-chain structures occur sparsely. The boundaries between tremolite and talc are commonly well defined by (010) and (100) interfaces. (001) talc layers are parallel to (100) of tremolite, and the interfaces between tremolite and talc appear to be coherent in HRTEM images, indicating that most talc laters formed directly from tremolite by a gydration reaction. However, some talc formed along (110) of tremolite, and talc layers are not extended from (010) of tremolite, suggesting that part of talc in the deposit was produced through a dissolution-precipitation mechanism. Carbonate minerals are also associated with tremolite and talc. Common replacement of dolomite by calcite indicates that the tremolite-to-talc reaction results in remnant Ca, which was eventually consumed to replace dolomite to form clacite. Some Mg Produced by dolomite during reaction to calcite was apparently utilized to form talc, because talc formation from tremolite requires extra Mg. Although talc could be formend directly from dolomite, extensive alteration of tremolite to talc suggests that part of talc of the deposit was produced from tremolite that was formed by dolomite reaction during an early stage metamorphism.
International Journal of Concrete Structures and Materials
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제8권2호
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pp.117-128
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2014
Numerous investigations of RC beams strengthened in shear with externally-bonded (EB) fibre-reinforced polymer (FRP) sheets, plates and strips have been successfully conducted in recent years. These valuable studies have highlighted a number of influencing parameters that are not captured by the design guidelines. The objective of this study was: (1) to highlight experimentally and analytically the influential parameters on the shear contribution of FRP to RC beams strengthened in shear using EB FRP sheets and strips; and (2) to develop a set of transparent, coherent, and evolutionary design equations to calculate the shear resistance of RC beams strengthened in shear. In the experimental part of this study, 12 tests were performed on 4,520-mm-long T-beams. The specimens were strengthened in shear using carbon FRP (CFRP) strips and sheets. The test variables were: (1) the presence or absence of internal transverse-steel reinforcement; (2) use of FRP sheets versus FRP strips; and (3) the axial rigidity of the EB FRP reinforcement. In the analytical part of this study, new design equations were proposed to consider the effect of transverse-steel in addition to other influential parameters on the shear contribution of FRP. The accuracy of the proposed equations has been verified in this study by predicting the FRP shear contribution of experimentally tested RC beams.
A TEM study on proeutectoid ${\alpha}$ reaction at sub-eutectoid temperatures has been made in hypoeutectoid Ti-3.gw/o Co and Ti-5.2w/o Fe alloys. Widmanstatten ${\alpha}$ plates were formed in both alloys within the ${\beta}$ matrix with some modification of degenerate forms. These degenerate plates were formed by the sympathetic nucleation of ${\alpha}$ plates at ${\alpha}:{\beta}$ interphase boundaries. Three types of sympathetic nucleation, i.e., edge-to-edge, face-to-edge, face-to-face, were found in both alloys. The edge-to-edge sympathetically nucleated crystals formed a low-angle boundary between two crystals. The ${\alpha}:{\beta}$ interphase boundaries were found to be partially coherent interfaces which consist of regularly spaced misfit dislocations. The growth of these interphase boundaries were accomplished by the lateral movement of growth ledges. The intersection points of two ${\alpha}$ plates or the low angle boundaries which had formed by edge-to-edge sympathetic nucleation played a role as the potential sources of growth ledges during the growth of plate. The interfacial structures and the spatial morphologies of the degenerate proeutectoid ${\alpha}$ plates would be expected to influence the nucleation and growth of the succeeding eutectoid decomposition process.
To describe the air flow characteristics within an air cleaner cover and mass air flow sensor (MAFS) entry region installed in a 3.0L engine air induction system, flow visualization, velocity and turbulence intensity measurements were taken in several view planes. A detailed knowledge of the interaction between the design parameters and the flow structures will enhance our understanding of the motions within the flow field and enable engineers to optimize the induction system and reduce the signal-to-noise ratio in the MAFS output. Emphasis is placed on the analysis of coherent motions and the controlling parameters which affect the air flow in the MAFS entrance region over a flow rate of 13-240 kg/hr. The high speed motion pictures illustrated that the air flow generated within the air cleaner cover under steady state condition is quite complex. In both axial and radial planes of the main passage it was found that the flow pattern is remarkably influenced by the air cleaner cover and main passage configuration. A comparison of the flow patterns and measurements in the original and modified air cleaner cover is presented. Measurements from the MAFS indicated an significant reduction in pressure drop and signal noise for the modified cover as compared with the original cover, over an air flow rate of 13-240 kg/hr.
The evolution of surface roughness and morphology in epitaxial Si and $Si_{0.7}Ge{0.3}$ alloys grown by UHV opm-beam sputter deposition onto nominally-singular, [100]-, and [110]-mi-scut Si(001) was investigated by stomic force microscopy and trasmission electron microscopy. The evolution of surface roughness of epitaxial Si films grown at $300^{\circ}C$ is inconsistent with conventional scaling and hyperscaling laws for kineti roughening. Unstable growth leading to the formation of mounds separated by a well-defined length scale is observed on all substrates. Contraty to previous high-temperature growth results, the presence of steps during deposition at $300^{\circ}C$ increases the tendency toward unstable growth resulting in a much earlier development of mound structures and larger surface roughnesses on vicival substrates. Strain-induced surface roughening was found to dominate in $Si_{0.7}Ge{0.3}$ alloys grown on singular Si(001) substrates at $T_S\ge450^{\circ}C$ where the coherent islands are prererentially bounded along <100> directions and eshibt {105} facetting. Increasing the film thickness above critical values for strain relaxation leads to island coalescence and surface smoothening. At very low growth temperatures ($T_s\le 250^{\circ}C$), film surfaces roughen kinetically, due to limited adatom diffusiviry, but at far lower rates than in the higher-temperature strain-induced regime. There is an intermediate growth temperature range, however, over which alloy film surfaces remain extremely smooth even at thicknesses near critical values for strain relaxation.
가열벽이 있는 4각단면 채널에서 3차원 열전달이 비선형 k-ε-fμ 모형과 큰에디모사법을 이용하여 해석되었다. 4각단면 채널로 모형화된 열량계 해석에 비선형 k-ε-fμ 모형과 비선형 열유속모형이 도입되었다. 레이놀즈수는 4000≤$Re_b$≤20000로 변화되었다. 난류의 비등방성으로 유도되는 구석와류는 주 유동속도의 1~3% 정도로 크지 않았지만 열전달에 커다란 영향을 주었다. 또한 채널 단면에 존재하는 나선형의 와류에 의해서 열전달이 심하게 변함을 보여 주었다. 예측된 열전달계수로부터 Nu~$Re^{0.8}Pr^{0.34}$가 검토되었고 온도의 섭동과 와유동의 비정상거동이 조사되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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