• 제목/요약/키워드: Compressibility of Air

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Effects of Air Compressibility on the Hydrodynamic Forces of a Bag

  • Lee, Gyeong-Joong
    • Journal of Hydrospace Technology
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    • 제1권1호
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    • pp.14-28
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    • 1995
  • The hydrodynamic problem when the pressurized bag submerges partially into water and oscillates was formulated by Lee(1992), and the solution method was given, In his formulation, however, the compressilbility of air was neglected and the pressure inside the bag was assumed to be constant. In this paper, the formulation was done including the air compressibility and the wall to block fling around phenomenon. The compression process was assumed to be a isothermal process for a static problem, isentropic process for a dynamic problem. And the stability was analyzed for the static problem. Through the various numerical calculations, the forces and the shape of the bag were compared with those of a rigid body case, constant pressure case, and variable pressure case.

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압축성이 슬로싱 현상에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Compressibility Effect in Sloshing Phenomenon)

  • 박준수;김현이;이기현;권순홍;전수성;정병훈
    • 한국해양공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.12-18
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    • 2009
  • The present study focused on the compressibility of partially filled fluids in a sloshing tank. Filling ratios ranging from 18% to 26% were used to find compressible impact on a vertical wall. The model test was for 1/25 scale of a 138 K LNGC cargo tank. To investigate the two dimensional phenomenon of sloshing, a longitudinal slice model was tested. A high speed camera was used to capture the flow field, as well as the air pocket deformation. The pressure time history synchronized with the video images revealed the entire compressible process. Three typical impact phenomena were observed: hydraulic jump, flip through, and plunging breaker. In particular, the pressure time history and flow pattern details for flip through and plunging breaker are presented.

기체냉매의 PVT 거동을 나타내기 위한 상태방정식 (An Equation of State for the PVT Behavior of Gaseous Refrigerants)

  • 박경근
    • 설비공학논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.98-111
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    • 1995
  • The objective of this work is to investigate the form of equations of state for specific refrigerants. In particular, equations of the extended van der Waals form have been studied. As a result, a new equation of state has been developed and tested over ranges of pressure and density up to 5 and 1.5 times critical, respectively. The equation of state separates the compressibility factor into two parts. One is the repulsive compressibility factor and the other is attractive. The former is in the same form of Carnahan-Starling's repulsive term with constant hard-sphere volume. The latter is based on a combination of two different functions linear to density. The equation of state developed here has 12 adjustable parameters and correlates PVT data successfully. All properties are in reduced forms.

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3차원 난류경계층 내에 존재하는 종방향 와동의 유동장 및 열전달 특성에 관한 수치해석(II) - Common Flow Up에 관하여 - (Numerical Analysis on the Flow Field and Heat Transfer Characteristics of Longitudinal Vortices in Turbulent Boundary Layer - On the Common Flow Up -)

  • 양장식
    • 설비공학논문집
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    • 제17권9호
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    • pp.799-807
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    • 2005
  • The flow characteristics and the heat transfer rate on a surface by the interaction of a pair of vortices are studied numerically. To analyze the common flow up produced by vortex generators in a rectangular channel flow, the pseudo-compressibility viscous method is introduced into the Reynolds-averaged Navier-Stokes equation for 3-dimensional unsteady, incompressible viscous flows. To predict turbulence characteristics, a two-layer $k-\varepsilon$ turbulence model is used on the flat plate 3-dimensional turbulence boundary The computational results predict accurately Reynolds stress, turbulent kinetic energy and flow field generated by the vortex generators. The numerical results, such as thermal boundary layers, skin friction characteristics and heat transfers, are also reasonably close to the experimental data.

진동수주형 파력발전시스템을 탑재한 공기주입식 부유식방파제의 동적거동해석 (Dynamic Response Analysis of Pneumatic Floating Breakwater Mounted Wave-power Generation System of Oscillating Water Column)

  • 이광호;김도삼;정익한
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.305-314
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    • 2017
  • 단독의 파력발전변환장치를 설치하는 경우 경제성이 떨어지는 문제점이 있으므로 기존 혹은 신설의 방파제에 적용하여 파랑제어와 파랑에너지의 이용을 동시에 도모하는 방식이 많이 추진되어 왔다. 본 연구는 전편의 연구(Lee et al., 2014)에서와 같이 부유식방파제로 연구 개발된 공기주입식 부유식방파제에 진동수주형 파력발전시스템을 탑재한 경우를 대상으로 부유식방파제로의 기능과 파력발전장치로의 기능을 병행하여 검토하였다. 여기서, 전편의 연구(Lee et al., 2014)에서는 공기실내에서 공기의 동적거동에 단열변화에 따른 압축성을 고려한 반면에 본 연구에서는 비압축성의 경우에 구조물의 고정시 혹은 부유시에 각각에 대한 파랑변형율, 공기흐름속도 및 구조물의 운동을 검토하였으며, 공기의 동적거동에 대한 압축성의 고려여부에 따른 결과의 차이를 논의하였다. 수치해석법으로는 선형속도포텐셜이론에 기초한 경계요소법을 적용한다. 얻어진 모든 해석결과에 따르면 공기압축성을 고려한 전편의 연구와 거의 동일한 결과를 나타내었으며, 따라서 공기실내에서의 공기거동해석에 압축성을 고려하지 않는 본 해석이 보다 효율적이고, 유용한 것으로 판단된다.

공기 스프링 댐퍼 시스템(ASDS)의 개발 (Development of Air Spring Damper System(ASDS))

  • 김동백;박흥식
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.829-838
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    • 2021
  • 연구목적: 경제적, 기술적 이유로 내진설계가 되지 않은 기존의 콘크리트 구조물이나 내진설계나 면진 시공이 어려운 저층의 콘크리트 구조물이 지진력을 받을 때, 액체가 아닌 공기를 이용한 감쇠장치인 공기 스프링 댐퍼 시스템(Air Spring Damper System, ASDS)을 제안하고 한다. 연구방법: 자유진동의 운동방정식에서 감쇠력(Damping Force) 항인 $f_D=c{\dot{v}}$에 대한 연구를 수행하고자 하며, 이 장치가 댐퍼로서의 감쇠능력을 갖는 지에 대하여 실험적, 이론적으로 분석하며 현장적용에 대한 가능성 여부를 검토 한다. 연구결과: 에어 댐퍼 시스템은 제작 및 시공이 간편하고 형상, 크기, 재료 등에 제한이 적어서 댐퍼 의 개수가 증가하더라도 강재 이력형 댐퍼에 비하여 월등히 경제적이라 사료된다. 결론: 공기 스프링 댐 퍼 시스템에서는 감쇠비를향상을 위하여 공기 입출용 구멍의 직경을 줄이는 것이 필수이지만, 직경이 어느 이하의 크기로 줄어들면 공기의 압축성에 대한 고려가 필요하므로 공기 입출용 구멍의 직경과 공 기 압축성의 상관성에 대하여 추가적인 연구가 필요하다.

공압에 의한 단위기계의 자동화 (Automation of forming machine using pneumatic equipments)

  • 김장호
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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    • pp.678-681
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    • 1986
  • Pneumatic equipments are widely used in factory automation. Compressed air has many merits, but because of compressibility pneumatic actuators are used limitedly where requires an exact intermediate stopping positions and very slow constant speed. This paper shows the application example of multi-position cylinder to the forming machine.

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다층토양에서의 물과 공기의 움직임 (Water and Air Movement in Bounded Layered Soil)

  • 선우중호
    • 물과 미래
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    • 제8권2호
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    • pp.56-60
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    • 1975
  • Traditional descriptions of water movement in soils and of calculations of infiltration rates neglect the air movement and its compressibility. The movement of two fluids in the bounded layered porous medium is treated analytically and computer simulations are conducted for given boundary conditions and initial saturation profiles. The movement of a given saturation across the interface between the different soil layers is theoretically developed by considering the conservation of mass. It is shown that the existence of the interface affects the infiltration rate when the average total velocity is greater than zero. The transition from one layer to another layer cause a change in the capillary drive and consequently influences the infiltration rate.

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Numerical Studies of Transient Opposed-Flow Flames using Adaptive Time Integration

  • Im, Hong-Geun
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제14권1호
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    • pp.103-112
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    • 2000
  • Numerical simulations of unsteady opposed-flow flames are performed using an adaptive time integration method designed for differential-algebraic systems. The compressibility effect is considered in deriving the system of equations, such that the numerical difficulties associated with a high-index system are alleviated. The numerical method is implemented for systems with detailed chemical mechanisms and transport properties by utilizing the Chemkin software. Two test simulations are performeds hydrogen/air diffusion flames with an oscillatory strain rate and transient ignition of methane against heated air. Both results show that the rapid transient behavior is successfully captured by the numerical method.

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경량기포혼합토의 압축 및 강도특성 연구 (Compressibility and Strength Characteristics of Light-weighted Foam Soil)

  • 윤길림;김병탁
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.5-13
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    • 2004
  • 본 논문에서는 경량기포혼합토의 압축성과 강도 특성에 대해 실험을 통하여 연구하였다. 경량기포혼합토는 재료의 경량화와 압축강도의 증가를 위해 해양준설토에 시멘트와 기포로 구성되어 있다. 이러한 목적을 위하여 초기 함수비, 시멘트 함유율, 실트질 준설토의 혼합을, 구속압조건 등의 다양한 조건에서 준비된 공시체로 일축압축시험 및 삼축압축시험을 수행하였다. 경량기포혼합토의 실험결과, 응력-변형거동과 압축강도는 준설토의 초기 함수비보다 시멘트 함유율에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한, 본 연구에서는 초기 함수비, 시멘트 함유율, 기포 함유율을 고려한 정규화계수를 제시하였으며 경량기포혼합토의 압축강도와 정규화 계수와의 유용한 관계를 얻을 수 있었다.