• 융복합기술연구소 논문집
• /
• 제6권1호
• /
• pp.37-41
• /
• 2016

The serpentine internal passage is located in turbine blade and it shows the variety heat transfer distribution. Especially, the Coriolis force, which is induced by blade rotation, makes different heat transfer distribution of the leading and trailing surfaces of serpentine internal passage. The different heat transfer is one of the reasons why the serpentine cooling passage shows low cooling performance in the rotating condition. So, this study tried to design the advanced the serpentine passage to consideration of the Coriolis force. The design concept of advanced serpentine cooling is maximizing cooling performance using the Coriolis force. So, the flow turns from leading surface to trailing surface in advanced serpentine passage to match the direction of Coriolis force and rotating force. We performed numerical analysis using CFX and compared the existing and advanced serpentine internal passage. This design change is induced the high heat transfer distribution of whole advanced serpentine internal passage surfaces.

• 한국과학교육학회지
• /
• 제36권3호
• /
• pp.423-434
• /
• 2016

이 연구의 목적은 연구자가 개발한 전향력 실험 장치를 통해 예비 지구과학 교사들이 가진 정신모형의 변화를 알아보는 것이다. 예비 지구과학 교사 5명을 대상으로 전향력에 대하여 질문지에 제시된 그림 그리기와 면담을 통해 전향력 실험 장치를 활용한 활동을 수행하기 전과 후의 정신모형을 조사하고 그 변화를 비교하였다. 정신모형 수준이 낮은 단계인 소박한 정신모형이었던 두 학생은 개발된 전향력 실험 장치를 통한 활동을 통해 정적 불안정 모형과 동적 불안정 모형으로 향상되었다. 그리고 활동 전 정적 불안정 모형을 보여주었던 두 학생은 활동 후 모두 동적 불안정 모형으로 변화하였다. 마지막으로 활동 전 동적 불안정 모형을 보여주었던 학생은 활동 후에도 동적 불안정 모형에 남아있었지만 이미 가지고 있었던 선개념이 과학적 개념으로 많이 변화한 모습을 보여주었다. 이 연구를 통해 개발된 전향력 실험 장치 활용이 학생들의 전향력 개념의 학습에서 안정적이고 과학적인 개념 형성에 효과적이었음을 확인할 수 있었다. 개발된 전향력 실험 장치가 학교 현장에서 전향력과 관련된 수업에 효과적으로 사용될 필요가 있으며 나아가 위의 예비 지구과학 교사들이 교사가 되어 학교 현장에서 학생들을 가르치는 동안 나타나는 정신모형의 변화에 대해서도 알아볼 필요가 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.441-451
• /
• 2018

이번 논문의 주요 관점은 코리올리힘(Corioli's force)의 원리와 손끝의 감각을 이용하여 고속회전(RPM)에 의해서 기벽 표면에 흠집을 내어 스트라이프(Stripe)의 질감(texture)을 안쪽에서 외벽으로 밀어 늘리는 방식과 코리올리힘(원심력)의 다변화된 아름답고 다이나믹한 독특한 외벽 질감 표현이 관건인데 이를 코리올리힘 기법이라고 정하였다. 또한 전통적인 옹기(onggi)의 평저굽(Flat Bottom Foot)성형 방식을 전기물레를 이용하여 빠른 회전력으로 원통 안쪽에서 밖으로 밀어 외벽을 늘림과 동시에 바닥의 밑면을 평평하게 굽을 펴는 새로운 방식의 평저굽을 개발하였는데 이러한 기법들을 융합하여 새롭고 현대적이면서 독특한 인테리어 작품을 만드는 것이 목적이다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
• /
• pp.819-824
• /
• 2001

Mean velocity and Reynolds stress components of the developing turbulent flows in a rotating 90 degree bend with square cross-section were measured by a hot-wire anemometer. Effects of the centrifugal and Coriolis forces generated by the curvature and rotation of bend on the mean motion and turbulence structures are investigated experimentally. Results show that the Coriolis force associated with the rotation of the bend may act both through the mean motion and turbulent structures, thereby changing the pressure fields, mean and turbulent velocities distributions.

• 한국지구과학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.73-83
• /
• 2011

우리는 전향력 발생원리를 설명하기 위한 새로운 방법을 개발하고, 이를 5명의 10학년 학생들에게 적용하여 나타난 반응을 분석하였다. 중등과학 교과서에서 전향력 실험을 위해 회전원판이 자주 사용된다. 그런데 회전원판에 대한 명확한 설명이 없기 때문에, 회전원판이 북극을 중심으로 자전하는 지구를 나타낸다고 오해할 가능성이 높다. 이 연구는 회전원판이 임의의 위도에 접하는 평면이라는 사실에 중점을 두었다. 학생들은 회전원판의 이런 특징을 이해하면서 전향력을 쉽게 이해할 수 있었다. 덧붙여 우리는 회전원판과 전향력의 관계를 이해할 수 있게 도와주는 방법을 제시하려 하였다. 이 방법은 학교 교육에서 전향력의 특징을 좀 더 명확히 이해하는 데 도움이 될 것이다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제31권1호
• /
• pp.91-99
• /
• 2014

The atmospheric flow in the 3-Cell model of global atmosphere circulation is described by the Lagrange's equation of the non-inertial frame where pressure force, frictional force and fictitious force are mixed in complex form. The Coriolis force is an important factor which requires calculation of fictitious force effects on atmospheric flow viewed from the rotating Earth. We make new Mathematica platform to solve Lagrange's equation by numerical analysis in order to analyze dynamics of atmospheric general circulation in the non-inertial frame. It can simulate atmospheric circulation process anywhere on the earth. It is expected that this pedagogical platform can be utilized to help students studying the atmospheric flow understand the mechanisms of atmospheric global circulation.

• 한국지구과학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.544-553
• /
• 2012

태풍 발생과 이동에 미치는 전향력의 영향을 살펴보는데 활용할 수 있는 실험 방법을 개발하였다. 실험 장치는 회전원판, 수조, 그리고 태풍과 유사한 모양의 소용돌이를 생성시키기 위한 발생기 등으로 구성되었다. 회전하는 원판에 놓인 수조에서 생성된 소용돌이는 그 형태가 수 분 동안 유지되었다. 반면에 회전이 없을 때는 소용돌이가 생성되기 어려웠고, 생성되더라도 곧 흩어졌다. 회전 유체의 역학적 특성은 전향력이 작용하는 대기와 유사하므로, 앞의 두 실험을 통해 태풍이 발생되기 위해서는 반드시 전향력이 필요함을 알 수 있었다. 또한 경사진 바닥을 갖는 수조 속의 소용돌이는 일정한 방향으로 이동하였다. 지형적 베타 효과를 고려하여, 우리는 바람 효과뿐만 아니라 전향력의 남북방향의 변화가 태풍의 이동에 중요한 영향을 줄 수 있음을 알았다. 이 연구에서 개발한 실험 방법은 학생들이 전향력과 태풍의 관계를 이해하는데 유용하게 사용될 것으로 기대한다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제26권6호
• /
• pp.850-858
• /
• 2002

The present study investigates in detail the combined effects of the Coriolis force and centrifugal force on the development of turbulent flows in a square-sectioned U-bend rotating about an axis parallel to the center of bend curvature. When a viscous fluid flows through a curved region of U-bend, two types of secondary flow occur. One is caused by the Coriolis force due to the rotation of U-bend and the other by the centrifugal force due to the curvature of U-bend. For positive rotation, where the rotation is in the same direction as that of the main flow, both the Coriolis force and the centrifugal force act radially outwards. Therefore, the flow structure is qualitatively similar to that observed in a stationary curved duct. On the other hand, under negative rotation, where these two forces act in opposite direction, more complex flow fields can be observed depending on the relative magnitudes of the forces. Under the condition that the value of Rossby number and curvature ratio is large, the flow field in a rotating U-bend can be represented by two dimensionless parameters : $K_{TC}$ =Re $\sfrac{1}{4}$√λand a body force ratio F=λ/Ro. Here, $K_{TC}$ has the same dynamical meaning as $K_{TC}$ =Re√λ for laminar flow.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제47권4호
• /
• pp.455-470
• /
• 2013

This paper presents a theory concerning the beam element subjected to an eccentric rolling disk (or simply called the eccentric-disk-loaded beam element) such that the dynamic responses of a beam subjected to an eccentric rolling disk with its inertia force, Coriolis force and centrifugal force considered can be easily determined. To this end, the property matrices of an eccentric-disk-loaded beam element are firstly derived by means of the Lagrange's equations. Then, the overall property matrices of the entire vibrating system are determined by directly adding the property matrices of the eccentric-disk-loaded beam element to the overall ones of the entire beam itself. Finally, the Newmark direct integration method is used to solve the equations of motion for the dynamic responses of a beam subjected to an eccentric rolling disk. Some factors relating to the title problem, such as the eccentricity, radius and rotating speed of the rolling disk, and the Coriolis force and centrifugal force induced by the rolling disk are investigated. Numerical results reveal that the influence of last factors on the dynamic responses of the pinned-pinned beam is significant except the centrifugal force.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제19권9호
• /
• pp.2206-2222
• /
• 1995

In this study, the characteristics of the three-dimensional turbulence flow in a rotating square sectioned 90.deg. bend were investigated by numerical simulation. And a dimensionless number, Coriolis force ratio, primarily subjected to the feature of the flow in the rotating 90.deg. bend was obtained as a result of one-dimensional theory. In the simulation study, low Reynolds number ASM developed by Kim(1991) in the square sectioned 180.deg. bend flow was modified in order to consider the rotational effects in the testing flows. In the near wall region of low Reynolds number, four turbulence models were employed and compared in order to find the most appropriate model for the analysis of the rotating 90.deg. bend flow. By comparison of the results with the experimental data, it is shown that low Reynolds number Algebraic Stress Model with rotating terms reflects most correctly the rotational effects. As the results of this study, centrifugal forces associated with the curvature of the bend and Coriolis forces and centripetal forces associated with the rotation affect directly both the mean motion and the turbulent fluctuations. Their actions on the mean flow are to induce a secondary motion while their effects on turbulence are to modify the pressure strain.