• 제목/요약/키워드: Effect of Cylinder Size

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표면에 부착되는 스케일의 조도가 열교환기 성능에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of Scale Roughness attached Surface of Heat Exchangers)

  • 김민수;최낙정
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권2호
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    • pp.235-242
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    • 2010
  • 본 연구는 열교환기의 가열된 표면위에 부착된 지열수 스케일의 조도 영향을 검증하기 위한 강제 대류 열전달에 관한 실험적 연구이다. 실험은 원형 원관 위에 5종류의 실리카 스케일 입자를 균일하게 부착하여 행하였다. Reynolds수는 13,000에서 50,000의 범위에서 행하였다. 국소와 평균 열전달 특성은 스케일 입자 크기와 레이놀즈수의 함수로서 측정하였으며 평균오염저항을 이들의 결과로부터 평가하고 그들의 특성들을 분석 하였다. 원관의 열전달 특성은 지열수 스케일의 오염에 의해, 특히 입자 크기에 의해 크게 변화하였다. 또한 국소와 평균 Nusselt수는 원관 간격과 Reynolds 수에 의해 크게 의존 되었다.

고효율을 위한 단일 실린더를 가진 점성구동 마이크로펌프의 최적설계 (Optimum Design of a Viscous-driven Micropump with Single Rotating Cylinder for Maximizing Efficiency)

  • 최형일;김종민;최동훈;맹주성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권11호
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    • pp.1889-1896
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    • 2003
  • In the microfluidic applications, viscous-driven pumping mechanism is a promising one since the viscous effect increases significantly as the size of device decreases, relative to the inertial effect. However, there exist a few drawbacks we have to improve such as low efficiency and small volume flow rate. In the present study, an optimum design synthesis is proposed to enhance the performance characteristics of the micropump with single rotating cylinder. First, the unstructured grid CFD method is described and validated by comparing its results to the previous results. Next, an automated optimum design synthesis tool is constructed by combining the aforementioned CFD analysis model with the mathematical optimization model. This technique is used to improve the performance characteristics of newly designed viscous-driven pump. The presented results show that the fluid dynamic optimization tool is robust and may be applied to other microfluidic device design applications.

파라핀을 채운 수직원관 내에서의 열전달 특성 (Heat Transfer Characteristics for Inward Melting in a Paraffin-Filled Vertical Cylinder)

  • 염성배;홍창식
    • 태양에너지
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    • 제12권3호
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    • pp.60-69
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    • 1992
  • 본 연구에서는 고-액 상변화 시의 잠열을 이용한 축열방법 중에서 고상파라핀을 충전한 수직원관의 관벽을 가열하여 축열하는 경우에 대하여 관 내에서 일어나는 열전달 특성과 축열속도를 이론적으로 해석하였다. 액상에서는 자연대류를 고려하였고 고상에서는 순수 열전도 모델을 사용하였다. 고상파라핀의 초기온도와 관벽의 가열온도 그리고 관의 형상비가 축열속도에 미치는 영향을 알아보았으며, 전체 열전달과정을 순수열전도 모델로 해석하여 자연대류가 축열에 미치는 영향을 고찰하였다. 용융초기에는 관벽과 고액경계면의 영향으로 자연대류에 의한 유동은 장애를 받으나, 40% 정도의 용융이 진행된 후 부터는 내부 액상에서의 자연대류가 활발히 일어나고, 용융중기로 갈수록 관의 상부에 뜨거운 액상층이 축적되므로 자연대류는 소멸하게 된다. 전체적인 융용속도는 순수열전도에 의한 용융속도보다 빨라지게 된다. 관벽의 가열온도와 형상비가 증가할수록 관 내에서의 자연대류가 활발하게 일어나므로 용융속도는 빨라지며, 형상비가 클수록 상하부 간에 불균등한 용융이 일어난다. 고상의 초기온도는 초기의 용융속도에 큰 영향을 미치고 용융이 진행될수록 그 효과는 줄어든다.

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콘크리트의 압축강도에 공시체의 크기와 형상이 미치는 영향 (Effect of Specimen Sizes and Shapes on Compressive Strength of Concrete)

  • 양은익;최중철;이성태
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.375-382
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    • 2004
  • 콘크리트의 압축강도는 콘크리트 구조물의 설계 시에 재료상수로 사용되는데 이 값의 산정에 사용되는 공시체의 크기 및 형상이 각 나라마다 다르므로 현재까지도 문제가 되고 있다. 본 연구에서는 콘크리트 공시체의 압축강도에 공시체의 크기와 형상이 미치는 영향을 파괴역학적 이론과 실험을 통하여 검토하였다. 콘크리트의 두 가지 파괴모드 중의 하나인 모드 I에 대한 실험이 원주공시체, 입방체, 그리고 각주를 이용하여 수행되었다 먼저 원주공시체, 입방체와 각주 자체의 크기효과와 이들 사이의 형상효과를 살펴본 후, 공시체의 크기, 형상, 및 타설방향에 대한 압축강도의 상호관계에 대하여 검토하였다. 또한, 입방체와 각주에 대하여 타설방향이 압축강도에 미치는 영향을 검토하였다.

병렬구조를 가진 장방형 실린더의 길이가 후류 유동에 미치는 영향 (Effect on the Wake Flow according to Various length of Rectangular Cylinder in a Parallel Arrangement)

  • 최상범;조대환
    • 해양환경안전학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.760-767
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    • 2014
  • 본 연구에서는 길이가 다른 장방형 실린더 사이에서 발생하는 제트류가 후류에 미치는 영향을 알아보기 위해 회류수조에서 PIV기법을 사용하여 실험을 실시하였다. 장방형 실린더의 높이(h)와 실린더 사이의 간격(gap)은 10mm이며 폭(B)은 300mm로 하였다. 유동방향의 모델의 길이(L)는 30mm, 60mm, 90mm 및 120mm를 각각 적용하였으며, 모델의 높이(H=30mm)를 기준으로 길이의 비가 1, 2, 3,및 4이다. 유입유동은 조류의 수심에 따른 차이를 감안하여 모델의 높이(H)를 기준으로 $Re=1.4{\times}10^4$, $Re=2.0{\times}10^4$, $Re=2.9{\times}10^4$를 각각 적용하였으며. 유동계측을 위한 영역은 실린더 후방으로 모델 높이의 5배까지 설정하였다. 실험결과 유속이 증가함에 따라 와의 크기가 후류영역으로 증가하며, 근접 후류에서는 장방형 구조물일수록 관통류의 속도성분이 증가하는 특성을 나타냈다. 또한 후류로 갈수록 속도결손은 유입유동이 증가할수록 종횡비가 작은 경우에 크게 나타났다.

Buckling of axially compressed composite cylinders with geometric imperfections

  • Taheri-Behrooz, Fathollah;Omidi, Milad
    • Steel and Composite Structures
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    • 제29권4호
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    • pp.557-567
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    • 2018
  • Cylindrical shell structures buckle at service loads which are much lower than their associated theoretical buckling loads. The main source of this discrepancy is the presence of various imperfections which are created on the cylinder body during different processes as manufacturing, handling, assembling and machining. Many cylindrical shell structures are still designed against buckling based on the experimental data introduced by NASA SP-8007 as conservative lower bound curves. This study employed the numerical based Linear Buckling mode shape Imperfection (LBMI) method and modified it using a stochastic method to assess the effect of geometrical imperfections in more details on the buckling of cylindrical shells with and without the cutout. The comparison of results with those obtained from the numerical Simcple Perturbation Load Imperfection (SPLI) method for cylinders with and without cutout revealed a good correlation. The effect of two parameters of size and number of cutouts on the buckling load was investigated using the linear buckling and Modified LBMI methods. Results confirmed that in cylinders with a small cutout inserting geometrical imperfection using either SPLI or modified LBMI methods significantly reduced the value of the predicted buckling load. However, in cylinders with larger cutouts, the effect of the cutout is dominant, thus considering geometrical imperfection had a minor effect on the buckling loads predicted by both SPLI and modified LBMI methods. Furthermore, the modified LBMI method was employed to evaluate the combination effect of cutout numbers and size on the buckling load. It is shown that in small cutouts, an increasing in the cutout size up to a certain value resulted in a remarkable reduction of the buckling load, and beyond that limit, the buckling loads were constant against D/R ratios. In addition, the cutout number shows a more significant effect on decreasing the buckling load at small D/R ratios than large D/R ratios.

EFFECT OF FLOW UNSTEADINESS ON DISPERSION IN NON-NEWTONIAN FLUID IN AN ANNULUS

  • NAGARANI, P.;SEBASTIAN, B.T.
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제35권3_4호
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    • pp.241-260
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    • 2017
  • An analysis is made to study the solute transport in a Casson fluid flow through an annulus in presence of oscillatory flow field and determine how this flow influence the solute dispersion along the annular region. Axial dispersion coefficient and the mean concentration expressions are calculated using the generalized dispersion model. Dispersion coefficient in oscillatory flow is found to be a function of frequency parameter, Schmidt number, and the pressure fluctuation component besides its dependency on yield stress of the fluid, annular gap and time in the case of steady flow. Due to the oscillatory nature of the flow, the dispersion coefficient changes cyclically and the amplitude and magnitude of the dispersion increases initially with time and reaches a non - transient state after a certain critical time. This critical value varies with frequency parameter and independent of the other parameters. It is found that the presence of inner cylinder and increase in the size of the inner cylinder inhibits the dispersion process. This model may be used in understanding the dispersion phenomenon in cardiovascular flows and in particular in catheterized arteries.

원주방향 관통균열이 존재하는 원통형 구조물의 인장하중에 의한 응력확대계수 비교 (Comparison of Stress Intensity Factors for Cylindrical Structure with Circumferential Through-Wall Cracks subjected to Tensile Load)

  • 정달우;오창균;김현수;권형도;양준석
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.101-108
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    • 2021
  • To date, a number of stress intensity factor (SIF) solutions have been proposed for the cylindrical structure with circumferential through-wall cracks. However, each solution has a different format as well as applicable range. It is also known that there is a significant difference in predicted SIF values depending on the shape of the structure and the size of the crack. In this study, the applicability of various SIF solutions was analyzed by comparing the finite element analysis results for the case where a tensile load is applied to the cylindrical structure with circumferential through-wall crack. It is found that the calculated SIF gradually decreases and converges to a certain value with increasing length-to-radius ratio. Therefore, an appropriate length-to-radius ratio should be set in consideration of the dimensions of the actual cylindrical structure. For piping with sufficiently long cylinder, the ASME solution is found to be the most appropriate, and for a short cylinder, the API solution should be applied. On the other hand, the WEC solution requires careful attention to its application.

수냉식 등유기관에 있어서 가열링의 효과 (Effect of heat ring in the water cooled kerosene engine)

  • 이성열;김홍남
    • 오토저널
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    • 제6권2호
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    • pp.64-75
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    • 1984
  • In the engine design, it will be able to higher compression ratio and decreasing the cylinder size, if improve the vaporization of fuel and increasing the mass burned fraction in the kerosene engine. Therefore, concave, convex and straight types of hear ring set up neighborhood intake valve into the combustion chamber. The vaporization effect of fuel satisfied by heat transfer from the heat ring, but have need of selection of the location and surface area of the heat ring. Also, combustion duration of the combustion chamber with concave heat ring shorter than combustion chamber with other two types of heat ring, and about 30percent decreases in combustion duration as compared with combustion chamber without heat ring.

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T-GDI 엔진의 속도 및 하중이 블로우바이 가스의 오일입자 크기와 오일분리기 성능에 미치는 영향에 대한 실험 및 수치적 연구 (Experimental and Numerical Investigation of the Effect of Load and Speed of T-GDI Engine on the Particle Size of Blow-by Gas and Performance of Oil Mist Separator)

  • 정수진;오광호
    • 한국분무공학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.162-169
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    • 2020
  • The worldwide focus on reducing the emissions, fuel and lubricant consumption in T-GDI engines is leading engineers to consider the crankcase ventilation and oil mist separation system as an important means of control. In today's passenger cars, the oil mist separation systems mainly use the inertia effect (e.g. labyrinth, cyclone etc.). Therefore, this study has investigated high efficiency cylinder head-integrated oil-mist separator by using a compact multi-impactor type oil mist separator system to ensure adequate oil mist separation performance. For this purpose, engine dynamometer testing with oil particle efficiency measurement equipment and 3D two-phase flow simulation have been performed for various engine operating conditions. Tests with an actual engine on a dynamometer showed oil aerosol particle size distributions varied depending on operating conditions. For instance, high rpm and load increases bot only blow-by gases but the amount of small size oil droplets. Submicron-sized particles (less than 0.5 ㎛) were also observed. It is also found that the impactor type separator is able to separate nearly no droplets of diameter lower than 3 ㎛. CFD results showed that the complex aerodynamics processes that lead to strong impingement and break-up can strip out large droplets and generate more small size droplets.