• 제목/요약/키워드: Double Cone

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용해공정의 캐노피 후드 성능 개선에 관한 수치 해석적 연구 (A Numerical Study on Performance Improvement of Canopy Hood in Melting Process)

  • 정유진;손병현;이상만;정종현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.1519-1526
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    • 2013
  • 본 연구에서는 현장조사를 통해 주물 제조 사업장의 일부 용해공정에 적용되고 있는 캐노피 후드(canopy hood)의 흡인 성능을 검토하였다. 또한, CFD model을 이용하여 유해대기오염물질 포집 능력을 향상시킬 수 있는 방안들을 대한 유동장 및 압력장을 비교 및 평가하였다. Case-2(플랜지 부착+이중 후드)의 경우 포집 성능 측면에서는 개선이 가능하지만 후드 정압이 기존 구조보다 약 70% 이상 증가할 것으로 예측되어 현장 적용성이 좋지 않을 것으로 나타났다. 흡인효율을 개선하기 위해서는 case-3(플랜지 부착+이중 콘 부착)의 형상이 가장 적합할 것으로 판단된다. 이는 개구부 중앙에 이중 콘(cone)이 설치되어 후드 가장자리로 유량을 집중시킬 수 있으며, 또한 후드 중앙으로 상승되는 흄(hume)은 콘의 기울기에 의해 정압 상승의 요인 없이 제어할 수 있기 때문이다.

이중 콘형 부분 예혼합 GT 노즐의 다단 연소특성 (Characteristics of Multi staged Combustion on a Double-cone Partial Premixed Nozzle)

  • 김한석;조주형;김민국;황정재;이원준
    • 한국가스학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.49-55
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    • 2020
  • 산업용 혹은 발전용 가스터빈에 사용되는 이중 콘형 예혼합 연소기의 다단 연소 특성을 이해하기 위하여 실험적연구를 수행하였다. 이를 위하여 기존에 모두 경사면에 공급되는 연료를 콘부분으로 일부 할애하는 방식으로 다단연소 방식을 구성하였으며 콘에서 분사되는 연료공급은 축방향과 콘 경사면 방향으로 하였다. 다단연소 연소특성을 이해하기 위하여 콘에서의 연료 분사 방향과 연료 분배율 변화에 대한 NOx와 CO의 배출 농도 그리고 벽면 온도분포를 측정하였다. 그 결과 총 연료에 대한 콘으로의 분배율이 3%인 경우 콘에서의 연료 분사방향에 관계없이 노즐내의 예혼합 영역에서 연료가 공기와 균일하게 혼합됨으로서 연소영역의 고온점 감소에 의하여 NOx 배출 농도가 감소된다. 그러나 콘에서 축방향으로 분사되는 연료분배율이 8%로 증가하는 경우 노즐 내부 예혼합 영역으로의 화염 역화로 인하여 NOx의 배출농도가 오히려 증가하게 된다.

Improving support performances of cone bolts by a new grout additive and energy absorber

  • Komurlu, Eren
    • Advances in materials Research
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    • 제11권3호
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    • pp.237-250
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    • 2022
  • The cone bolts with expanded front ends supply improved anchoring performances and increase energy absorbing capacities due to ploughing in the grouted drills. Within this study, use of a novel energy absorber for the cone bolt heads were investigated to assess its design in terms of supplying high support performances. Additionally, different grout material designs were tested to investigate whether the energy absorption capacities of the rock bolts can be improved using a silicone based thermoset polymer (STP) additive. To determine load bearing and energy absorption capacities, a series of deformation controlled pull-out tests were carried out by using bolt samples grouted in rock blocks. According to the results obtained from this study, maximum load bearing capacities of cone bolts are similar and mostly depend on the steel material strength, whereas the energy absorption capacity was determined to significantly vary in accordance with the displacement limits of the shanks. As a result of using STP additive and new polyamide absorber rings, displacement limits without the steel failure increase. The STP additive was found to improve the energy absorption capacities of grouted cone bolts. The absorber rings designed within this study were also assessed to be highly effective and able to double up the energy absorption capacities of the cone bolts.

Double Bootstrap Confidence Cones for Sphericla Data based on Prepivoting

  • Shin, Yang-Kyu
    • Journal of the Korean Statistical Society
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    • 제24권1호
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    • pp.183-195
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    • 1995
  • For a distribution on the unit sphere, the set of eigenvectors of the second moment matrix is a conventional measure of orientation. Asymptotic confidence cones for eigenvector under the parametric assumptions for the underlying distributions and nonparametric confidence cones for eigenvector based on bootstrapping were proposed. In this paper, to reduce the level error of confidence cones for eigenvector, double bootstrap confidence cones based on prepivoting are considered, and the consistency of this method is discussed. We compare the perfomances of double bootstrap method with the others by Monte Carlo simulations.

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가스터빈 연소기의 연소장 해석을 위한 스월 예혼합 버너의 수치적 모델링에 관한 연구 (Study of Numerical Modeling of Swirl-Premix Burner for Simulation of Gas Turbine Combustion)

  • 백광민;손채훈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권2호
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    • pp.161-170
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    • 2013
  • Double cone 버너를 장착한 스월 예혼합 연소기에 대한 유동 및 연소 특성을 분석하여 swirler 모델을 이용한 수치적 모델링 방법을 제시하였다. 버너 출구에서 형성되는 내부 재순환 영역을 근사적으로 구현하도록 swiler의 내 외경을 각각 56 mm, 152 mm로 결정하였으며 이를 토대로 유량, 반경 반향 속도를 결정하였다. 접선 방향 속도의 설정을 위해 swirl 각도와 재순환 각도를 도입하였으며 40 m/s인 경우 유사한 내부 재순환 영역이 형성되었다. 라이너 출구에서 온도와 속도의 오차는 각각 2.8%, 0%로 작았지만, NOx의 경우 67% 가량 감소한 결과를 보였다. Swirler 모델은 EV 버너의 유동 및 연소 특성을 근사적으로 모사하는 모델의 하나로서 정량적 평가 인자에서 오차를 보이지만, 유동 및 화염, NOx 형성 영역의 경향성이 유사하므로 swirler 모델을 채택하여 복잡한 형상의 발전용 가스터빈 연소기의 효율적인 수치해석이 타당할 것으로 판단된다.

이중 콘형 부분 예혼합 GT 노즐의 연료 분사구 형상 변화에 대한 연소특성 (Combustion Characteristics of a Double-cone Partial Premixed Nozzle with Various Fuel hole Patterns)

  • 김한석;조주형;김민국;황정재;이원준
    • 한국가스학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.25-31
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    • 2020
  • 산업용 혹은 발전용 가스터빈에 사용되는 이중 콘형 예혼합 연소기의 연소 특성을 이해하기 위하여 실험적 연구를 수행하였다. 노즐의 여러 연료 분사 방식에 대하여 NOx와 CO의 배출 특성, 화염 안정성 및 연소실 온도 분포에 대한 연소특성을 비교하였다. 주 연구 결과로는 연료홀 개수가 동일하고 연료 홀 직경이 감소하는 경우와 연료 홀면적이 동일하고 연료 홀 수가 감소되는 경우 연료의 연소용 공기층 침투가 커지기 때문에 NOx의 배출은 감소하지만 화염 안정성은 감소하게 된다. 그리고 동일 연료 홀 면적을 이용하는 분사방식에 있어서 연료 홀을 교차 변경하는 경우 연료의 평균 침투거리 증가로 NOx의 배출이 감소되며 연료 침투거리가 적은 연료가 화염을 안정화시키는 역할을 한다.

참갈겨니 Zacco koreanus와 눈동자개 Pseudobagrus koreanus의 생태학적 차이에 의한 망막 조직의 비교 연구 (Comparative Study of the Retinal Structure in Two Korean Endemic Freshwater Fishes, Zacco koreanus (Cyprinidae) and Pseudobagrus koreanus (Bagridae) Based on Their Habitats)

  • 유민정;박종영
    • 한국어류학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.97-104
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    • 2008
  • 한국산 고유 담수 어종인 참갈겨니와 눈동자개의 안구 외부형태와 망막구조를 광학현미경과 전자현미경으로 비교 조사하였다. 참갈겨니는 안구의 크기뿐만 아니라 수평안경/체장, 수평안경/두장의 비율이 모두 눈동자개보다 크게 나타났고 다만, 수정체직경/수평안경은 눈동자개가 더 크게 나타났다. 망막의 시각세포층에서 참갈겨니는 크게 단일원뿔세포와 이중원뿔세포, 두 종류의 원뿔세포를 가지며 단일원뿔세포는 긴단일원뿔세포와 짧은단일원뿔세포로 나뉜다. 반면 눈동자개는 긴단일원뿔세포와 짧은단일원뿔세포로 구분할 수 없는 단지 단일원뿔세포로만 구성되어 있었다. 또한 원뿔세포의 배열구조에 있어서도 참갈겨니는 보다 치밀한 열구조로 배열되어 있는 반면 눈동자개는 성긴 불규칙한 구조로 배열되어 있었다. 이상과 같이 참갈겨니와 눈동자개의 안구 및 망막의 구조적 차이는 2종 간의 생태학적 특성과 밀접한 관련이 있는 것으로 생각된다.

한국산 미꾸리과 어류 왕종개 Iksookimia longicorpa 망막의 시각세포 (Visual Cells in the Retina of Iksookimia longicorpa (Pisces; Cobitidae) of Korea)

  • 김재구;박종영
    • 한국어류학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.257-262
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    • 2015
  • 한국고유종인 왕종개의 안구를 관찰하고 망막에 존재하는 시각세포의 구조를 광학현미경과 주사전자현미경을 이용하여 조사하였다. 왕종개의 안구는 $3.53{\pm}0.2mm$의 크기였으며 두장대 안경비율은 $14.08{\pm}0.7$이였다. 시각세포의 수직단면을 확인한 결과 망막은 여러 층으로 구성되어 있었으며 전체 망막의 두께는 $216.42({\pm}13.36){\mu}m$였으며, 시각세포의 핵이 존재하는 바깥핵층의 두께는 13.42 $({\pm}2.16){\mu}m$였다. 이형 이중 원추세포 중 긴 원추세포는 $26.42{\pm}1.7{\mu}m$의 길이였으며 직경은 $5.12{\pm}0.6{\mu}m$로 확인되었다. 짧은 원추세포는 $16.82{\pm}1.1{\mu}m$의 길이였으며 직경은 긴 원추세포와 유사한 $5.10{\pm}0.31{\mu}m$로 확인되었다. 간상세포는 길이 $40.13{\pm}2.4{\mu}m$였으며 직경 $3.95{\pm}0.4{\mu}m$로 확인되었다. 시각세포의 수평단면을 확인한 결과 이형 이중 원추세포가 규칙적인 배열로 인해 열 배열(row-type)의 모자이크 패턴으로 나타났다. 긴 원추세포와 짧은 원추세포가 하나의 쌍을 이루었으며 긴 원추세포는 내절이 절단되어 eosin에 염색되었으며 짧은 원추세포는 외절이 절단되어 hematoxylin에 염색되었다. 전자현미경을 통해 미세구조를 확인한 결과 내절과 외절로 구분되고 내절은 장타원형으로 확인되었다. 외절에는 디스크구조의 판상을 확인할 수 있었으며 내절과 외절을 연결해주는 배상극 (calyceal processes)들이 가장자리에 분포하고 있었다.

CHARACTERISTICS OF WALL IMPINGEMENT AT ELEVATED TEMPERATURE CONDITIONS ON GDI SPRAY

  • Park, J.;Im, K.S.;Kim, H.;Lai, M.C.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제5권3호
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    • pp.155-164
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    • 2004
  • The direct injection gasoline spray-wall interaction was characterized inside a heated pressurized chamber using various visualization techniques, including high-speed laser-sheet macroscopic and microscopic movies up to 25,000 frames per second, shadowgraph, and double-spark particle image velocimetry. Two hollow cone high-pressure swirl injectors having different cone angles were used to inject gasoline onto a heated plate at two different impingement angles. Based on the visualization results, the overall transient spray impingement structure, fuel film formation, and preliminary droplet size and velocity were analyzed. The results show that upward spray vortex inside the spray is more obvious at elevated temperature condition, particularly for the wide-cone-angle injector, due to the vaporization of small droplets and decreased air density. Film build-up on the surface is clearly observed at both ambient and elevated temperature, especially for narrow cone spray. Vapor phase appears at both ambient and elevated temperature conditions, particularly in the toroidal vortex and impingement plume. More rapid impingement and faster horizontal spread after impingement are observed for elevated temperature conditions. Droplet rebounding and film break-up are clearly observed. Post-impingement droplets are significantly smaller than pre-impingement droplets with a more horizontal velocity component regardless of the wall temperature and impingement angle condition.

스월 예혼합 버너의 연소 특성 및 NO 배출에 관한 수치적 연구 (Numerical Study of Combustion Characteristics and NO Emission in Swirl Premixed Burner)

  • 백광민;조천현;조주형;김한석;손채훈
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권10호
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    • pp.911-918
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    • 2013
  • Double cone 버너를 장착한 가스터빈용 EV (Environmental Vortex)버너의 연소 특성과 NO 배출 특성을 수치적으로 조사하였다. NO 배출 저감을 위해 연료와 공기의 혼합 특성을 예측하였다. 혼합도와 NO 배출과의 상관관계를 예측하기 위해 메탄 1단계 화학반응식과 2단계 반응식에 적용하여 연소 해석을 수행하였다. 1단계 반응식을 적용한 결과, 혼합도가 저하된 모델에서 NO 배출량이 약 2% 증가하였으며, 혼합도가 향상된 모델의 경우 cone 상부에서 과다한 고온의 화염 영역이 형성되어 NO가 약 169%나 증가하였다. 2단계 반응식의 경우 첫 번째 모델에서 약 3% NO 배출량이 증가하였으며, 두 번째 모델에서 cone 내부의 고온 영역이 형성되지 않고 NO가 약 5% 감소하였다. 이 결과는, 혼합 특성이 저감된 모델에서 NO가 약 63% 증가하였고, 혼합 특성이 향상된 모델에서 NO가 약 11% 감소한 실험결과와 잘 부합하였다. 정량적인 오차가 있음에도, NO 배출의 정성적 경향성이 유사하므로 2단계 반응식을 적용한 수치해석을 통해 설계 변경 방안을 제시하는 것은 타당할 것으로 판단된다.