Kim, Hyuk;Jeon, Sang-Gi;Lee, Dong-Gi;Han, Gil-Yong;Kim, E-Gon
Journal of Ocean Engineering and Technology
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v.10
no.3
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pp.34-43
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1996
In this study basic equations of fiber orientations is cimpared with experimental results. It is found that fiber orientations of short fiber reinforced polymeric composite under compression molding are governed by slope of flow speed in x-y direction. Fiber orientation angle of mold is also found to increase with closure speed and the compression ratio. At the middle of the mold, the slope of flow speed is larger in x-direction than in y-direction. At the wall of the mold, the shope of flow speed in y-direction occurs due to the effect of friction, hence affects the fiber orientation. The effect of partial flow, which incurs y-direction orientation causes to increase the fiber orientation angle at the fore part of the flow.
Rising oil price and environmental problems are causing automotive industry to increase fuel efficiency. Improved fuel efficiency in gasoline engine was made possible by development of DISI gasoline engine. Since fuel is injected inside cylinder directly, in-cylinder temperature can be reduced than multi-port injection engine and this leads to increased compression ratio. However, engine performance is largely dependent on mixture formation process due to in-cylinder fuel injection. Especially for spray guided and air guided DISI gasoline engine, injection direction is important factor to mixture preparation. It is because interaction between intake flow and spray affect fuel-air mixture. Hence, in this study, mixture formation characteristics were analyzed by varying injection direction using KIVA 3V release2 code. Residual gas was considered for assuming combustion. Therefore, initial condition for in-cylinder temperature was set equal to the end state of exhaust stroke of combustion cycle. Since angle between intake air flow direction and spray direction affects fluid flow and evaporation field, mixture distribution was affected by fuel injection direction dominantly.
The plate heat exchanger(PHE) in heat pump has two flow streams of the refrigerant and water. The flow direction of the refrigerant, unlike that of water, can be changed by a 4-way valve depending on operating condition. Therefore the flow arrangement is a parallel flow for heating and a counter flow for cooling, respectively. In this study, the effects of the flow direction of the water on the heat transfer rate are investigated experimentally. The experiments are carried out for brazed plate heat exchangers under a parallel and counter flow conditions in evaporation and condensation. The experimental parameters in this study include the mass flux of the refrigerant 410A from 3 to $14\;kg/m^2s$ and the flow patterns for the pressure of PHE fixed at 0.97 and 2.46 MPa. The results show that both the heat transfer rate and frictional pressure drop across the PHE increase with the mass flux. The heat transfer rate of the refrigerant 410A for evaporation show great sensitivity to flow direction of the water. The heat transfer rate for evaporation with a counter flow are 5-30% higher than that with a parallel flow.
An improved method to predict preferred direction of gas in gas assisted injection molding processes is introduced. Resistance of resin flow is defined and this resistance of resin flow is not directly related to the resistance of gas flow. Pressure drop requirement was believed to be proportional to the resistance to gas flow in our previous work. Instead of using the pressure drop requirement, velocity of resin should be compared to predict the gas flow direction. This method predicts the gas flow direction from the knowledge of process variables such as resin flow length, cross section area of cavity, melt temperature, and short shot. A simulation package was used to confirm the method.
Gamcheon Bay has complicated and unique flow pattern which is affected by topography characteristics of a semi-closed bay and warm water discharge from the power plant located at the bay. It is very important to consider warm water discharge with tidal period and wind effects, which are mainly acting on the surface flow patterns in Gamcheon Bay. The results of observation show as follows; i) Because Gamcheon bay has much elongated shape to the north-south direction and narrow entrance with two separated breakwaters, the flow is very weak inside the bay. ii) The main flow path is at the west side of the bay. The direction of flood current is northward along the west side of the bay and the direction of ebb current is southward along the west side of the bay. The southward direction of warm water discharge has curved to the west side of the bay. iii)At the period of flood current for neap tide, the flow direction is southward in the bay, which is thought by the effects of warm water discharge. But at the bottom layer, the effects of tidal current reached to the middle of the bay, and showed features like eddy. iv) The wind effect is very strong, especially, prominent in the west and east side of the bay.
The spanwise growth of turbulence structures in turbulent pipe flow was investigated using the direct numerical simulation data of Re𝜏 = 544, 934 and 3008. Two-point correlations and pre-multiplied energy spectra of streamwise velocity fluctuations were examined along the spanwise direction. The arclength direction is defined as r𝛳, which is useful for an analogy with the spanwise direction for channels or boundary layers; here, r and 𝛳 are the radial distance from the core and the azimuthal angles, respectively. Both analyses showed that the arclength scales increased with increasing the wall-normal distance. It showed that the coherent structures were confined in the core region due to the crowding effect of a circular pipe geometry. The pipe flow simulation could describe a realistic geometrical flow along the azimuthal direction, unlike the simulations of turbulent channel or boundary layer flow using periodic boundary conditions along the spanwise direction. The present results provided the spanwise organization of energy-containing motions over a broad range of scales in turbulent pipe flow.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.20
no.5
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pp.1700-1716
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1996
The two-dimensional, unsteady, laminar conservation equations for mass, momentum, energy and species transport in the gas phase and mass, momentum and energy in the liquid phase are solved simultaneously in spherical coordinates in order to study heating and vaporization of a droplet entrained in the oscillating flow. The numerical solution gives the velocity and temperature distribution in both gas and liquid phase as a function of time. When the gas flow oscillates around an vaporizing droplet, the liquid flow circulates in the clockwise or counterclockwise direction and the temperature distribution in the liquid phase changes its shapes, depending on the gas fow direction. When the gas flow changes its direction of circulating liquid flow is opposite to the gas flow, forming two vortex circulating in the opposite direction. During the heating period, the difference in the maximum and minimum temperature is large, followed by the almost uniform temperature slightly below the boiling temperature. The mass and heat transfer from the droplet depend on the droplet temperature, droplet diameter and the magnitude of relative velocity, giving the droplet lifetime different from the d$^{2}$-law.
Experiments are conducted to study bubble flow behavior during the instability of subcooled boiling under uniform and non-uniform transverse heating. The non-uniform heat distribution introduces nonuniform bubble generation and condensation rates on the heated surface, which is different from the uniform heating. These bubble generation and condensation characteristics introduce a non-uniform local pressure distribution in the transverse direction, which creates an extra non-uniform pressure on the flowing bubbles. Therefore, different bubble flow behavior can be observed between uniform and non-uniform heating conditions. In the uniform heating, bubble velocity fluctuations are low, and the bubbles travel straight along the axial direction. In the non-uniform heating, more fluctuation in the bubble velocity occurs at low mass flow rate and high subcooled inlet temperatures, and reverse flow is observed. Additionally, the bubbles show a zigzag trajectory when they pass through the channel, which indicates the existence of cross flow in the transverse direction.
Diverter is an essential element in gravimetric calibration method of flowmeter. Error of diverter are influenced by flow velocity profile of nozzle outlet, motion velocity of diverter and detecting location. That's why, time detection position of diverter is tuned through repetitive test for minimizing error of diverter. Further the diverter must be compared with the other institutions test since the influence on the accuracy of the flow meter used in the test. In this paper, errors (flow velocity profile of nozzle outlet, motion velocity of diverter and detecting location) of diverter are decreased by produced uni-direction diverter and error of gravimetric calibration system is decreased. Uni-direction diverter is calibrated by gravimetric calibration system with precision flowmeter, the flowmeter is calibrated by pipe prover and other institutions and uni-direction diverter is evaluated. Uni-direction diverter is not influenced by flow velocity profile of nozzle outlet, motion velocity of diverter and detecting location. As a result, Uni-direction diverter can calibrate in wider scope since increasing ratio of maximum and minimum flow rate of uni-direction diverter.
As a shock impinges into a vortex of variable strength, complex shock diffraction can occur. Since a vortex has a fixed rotating direction, the shock wave travelling in one direction creates strong asymmetry in the vortex flow field. The process is that first the shock is divided into two parts by the vortex. One part is moving in the adverse direction opposite to the vortex flow which is captured by the vortex center. The other part is moving in the favorable direction, namely, in the direction same as the vortex flow; it is swung around the vortex, accelerating the vortex flow. In this paper we have investigated numerically using ENO scheme how and why the shock-vortex interaction patterns appear so different for different parametric values. Conclusion is that there are three different types of shock-vortex interaction depending on two related parameters: shock Mach number and vortex Mach number. We present a parameter map by which we can discern what type of interaction pattern appears as a shock impinges into a vortex.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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