• Title/Summary/Keyword: Free water surface

검색결과 785건 처리시간 0.029초

직사각형 해양구조물의 자유낙하 슬래밍 충격압력 및 유동특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Slamming Impact Pressure and Flow Characteristics by Free Fall of Rectangular Marine Structure)

  • 오승진;김옥석;이경우;조대환
    • 해양환경안전학회지
    • /
    • 제18권4호
    • /
    • pp.371-377
    • /
    • 2012
  • 본 연구에서는 자유낙하하는 직사각형 해양구조물($800{\times}250{\times}50mm^3$)의 슬래밍 충격압력 및 유동특성을 알아보고자 실험을 수행하였다. 유동장의 계측은 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용하였으며, 자유낙하하는 모델의 충격압력은 압력계측장비(Dewatron)를 이용하였다. 모델과 자유수면간 이루는 각은 $10^{\circ}$$20^{\circ}$를 적용하였다. 속도장은 접수보다 이수에서 빠른 유동특성을 나타냈다. 모델 하부에서 충격압력이 가장 높은 지점인 P2 지점에서 $10^{\circ}$보다 경사각이 큰 $20^{\circ}$에서 약 6 % 상승하였다.

자유낙하에 의한 각도 변화에 따른 쐐기형 구조물 주위의 유동특성에 관한 실험적 연구 (An experimental study on the flow characteristics around to changes in the angle of the wedge type structure by free fall)

  • 오승진;조대환
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
    • /
    • 제37권5호
    • /
    • pp.493-499
    • /
    • 2013
  • 본 연구에서는 자유낙하 하는 쐐기형 구조물의 각도 변화에 따른 충격압력 및 유동특성을 알아보고자 실험을 수행하였다. 유동장의 계측은 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 이용하였으며, 충격압력의 계측은 압력계측장비인 Dewetron System을 이용하였다. 모델과 자유수면이 이루는 각도는 $15^{\circ}$, $25^{\circ}$, $35^{\circ}$$45^{\circ}$를 적용하여 다양성을 주어 실험하였으며, 속도장은 접수보다 이수에서 빠른 유동특성을 나타냈으며, 접수에서 보다 이수에서 시간이 더 소요됨을 보였다. 모델 하부에서의 충격압력은 쐐기의 각도 $45^{\circ}$ 보다, 입수각이 작은 $15^{\circ}$와 P1 지점에서 높게 나타났다.

평면 충돌제트에서 노즐 깃이 단상 및 비등 열전달에 미치는 영향 (The Effect of Nozzle Collar on Single Phase and Boiling Heat Transfer by Planar Impinging Jet)

  • 신창환;임성환;우성제;조형희
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제29권7호
    • /
    • pp.878-885
    • /
    • 2005
  • The water jet impingement cooling is one of the techniques to remove the heat from high heat flux equipments. Local heat transfer of the confined water impinging jet and the effect of nozzle collar to enhance the heat transfer are investigated in the fee surface jet and submerged jet. Boiling is initiated from the farthest downstream and increase of the wall temperature is reduced with developing boiling, forming the flat temperature distributions. The reduction in the nozzle-to-surface distance fur H/W$\le$1 causes significant increases and distribution changes of heat transfer. Developed boiling reduces the differences of heat transfer for various conditions. The nozzle collar is employed at the nozzle exit. The distances from heated surface to nozzle collar, Hc are 0.25W, 0.5W and 1.0W. The liquid film thickness is reduced and the velocity of wall jet increases as decreased spacing of collar to heated surface. Heat transfer is enhanced fur region from the stagnation to x/W$\~$8 in the free surface jet and to x/W$\~$5 in the submerged jet. For nucleate boiling region of further downstream, the heat transfer by the nozzle collar is decreased in submerged jet comparing with higher velocity condition. It is because the increased velocity by collar is de-accelerated downstream.

대기압 플라즈마 처리에 따른 PLA(polylactic acid) 필름의 표면특성 변화 (Surface Characteristics of PLA(Polylactic acid) Film Treated by Atmospheric Pressure Plasma)

  • 정진석;류욱연;최호석
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제47권1호
    • /
    • pp.59-64
    • /
    • 2009
  • 본 연구에서는 대기압 플라즈마를 이용하여 polylactic acid(PLA) 필름의 표면 특성 변화를 알아보았다. 극성 용매인 물과 비극성 용매인 Diiodomethane을 사용하여 표면의 접촉각을 측정하고, 이 값을 이용해 표면자유에너지 값을 계산하였다. 또한 대기압 플라즈마의 처리 조건에 따른 PLA 필름의 접촉각과 표면자유에너지 값을 최적화하였다. 그 결과 대기압 플라즈마 처리 시간 30 sec, RF-power 70 W, Ar 가스 유량은 6 lpm, 공기 중의 노출 시간은 5 min이었을 때가 가장 낮은 물 접촉각을 나타내었고, 표면자유에너지는 가장 높은 값을 나타내었다. XPS 분석을 통해서 대기압 플라즈마 처리 전 후 PLA 필름의 화학적 관능기의 변화를 분석하였으며, PLA 표면에 -C=O, -CO, -COO 등의 변화를 관찰하였다.

공주제일광산 수계에 분포하는 지하수, 지표수, 토양 및 퇴적물의 환경지구화학적 특성과 중금속 오염 (Environmental Geochemistry and Heavy Matel Contamination of Ground and Surface Water, Soil and Sediment at the Kongjujuil Mine Creek, Korea)

  • 이찬희
    • 자원환경지질
    • /
    • 제32권6호
    • /
    • pp.611-631
    • /
    • 1999
  • Enviromental geochemisty and heary metal contamination at the Kongjueil mine creek were underaken on the basis of physicohemical properties and mineralogy for various kinds of water (surface, mine and ground water),soil, precipitate and sediment collected of April and December in 1998. Hydrgeochemical composition of the water samples are characterized by relatively significant enricant of Ca+Na, alkiali ions $NO_3$ and Cl inground and surfore water, wheras the mine waters are relatively eneripheral water of the mining creek have the characteristics of the (Ca+Mg)-$(HCO_3+SO_4)$type. The pH of the mine water is high acidity (3.24)and high EC (613$\mu$S/cm)compared with those of surface and ground water. The range of $\delta$D and $\delta^{18}O$ values (relative to SMOW) in the waters are shpwn in -50.2 to -61.6% and -7.0 to -8.6$\textperthousand$(d value=5.8 to 8.7). Using computer program, saturation index of albite, calcite, dolomite in mine water are nearly saturated. The gibbiste, kaolinite and smectite are superaturated in the surface and ground water, respectively. Calculated water-mineral reaction and stabilities suggest that weathing of silicate minerals may be stable kaolinite owing to the continuous water-rock reaction. Geochemical modeling showed that mostly toxic heavy metals may exist larfely in the from of metal-sulfate $(MSO_4\;^2)$and free metal $(M^{2+})$ in nmine water. These metals in the ground and surface water could be formed of $CO_3$ and OH complex ions. The average enrichment indices of water samples are 2.72 of the groundwater, 2.26 of the surface water and 14.15 of the acid mine water, normalizing by surface water composition at the non-mining creek, repectively. Characteristics of some major, minor and rate earth elements (Al/Na, K/Na, V/Ni, Cr/V, Ni/Co, La/Ce, Th/Yb, $La_N/Yb_N$, Co/Th, La/Sc and Sc/Th) in soil and sediment are revealed a narrow range and homogeneous compositions may be explained by acidic to intermediate igneous rocks. And these suggested that sediment source of host granitic gneiss colud be due to rocks of high grade metamorphism originated by sedimentary rocks. Maximum concentrations of environmentally toxic elements in sediment and soil are Fe=53.80 wt.% As=660, Cd=4, Cr=175, Cu=158, Mn=1010, Pb=2933, Sb=4 and Zn=3740 ppm, and extremely high concentrations are found are found in the subsurface soil near the ore dump and precipitates. Normalizing by composition of host granitic gneiss, the average enerichment indices are 3.72 of the sediments, 3.48 of the soils, 10.40 of the precipitates of acid mine drainage and 6.25 of the soils near the main adit. The level of enerichment was very severe in mining drainage sediments, while it was not so great in the soils. mineral composition of soil and sediment near the mining area were partly variable being composed of quartz, mica, feldspar, chlorite, vermiculite, bethierin and clay minerals. reddish variable being composed of quartz, mica, feldspar, chlorite, vermiculite, bethierin and clay minerals. Reddish brown precipitation mineral in the acid mine drainage identifies by schwertmanite. From the separated mineralgy, soil and sediment are composed of some pyrite, arsenopyite, chalcopyrite, sphalerite, galena, malachite, goethite and various kinds of hydroxied minerals.

  • PDF

잠수체 벽에 부착된 핀의 자유표면 효과에 관한 실험적 연구 (Free-Surface Effects on a Fin Attached to a Submerged Body)

  • 김성민;이상준;이정묵
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제33권1호
    • /
    • pp.27-39
    • /
    • 1996
  • 잠수체(strut)에 부착된 핀(fin)의 자유표면 효과를 회류수조를 사용하여 실험적으로 연구하였다. 본 연구에서는 주로 유속(V), 핀의 앙각(${\alpha}$)과 핀의 몰수깊이 대 현장비, 즉 몰수비(H/C)에 따른 핀의 양력을 축정하였으며, 지주가 없는 핀만의 양력을 측정하여 지주에 부착된 핀의 양력과 비교함으로써 핀에 미치는 지주의 영향도 관찰하였다. 유동가시화를 통하여 지주만 있을 때와 핀이 부착되어 있을 때의 앙각에 따른 자유표면의 변화를 조사하였다. 이와 같은 실험들은 대체로 몰수비가 작은 영역을 중심으로 수행되었다. 본 연구의 결과로는 핀의 양력계수(CL)는 작은 몰수비(H/C<3.0)의 경우 자유표면의 영향을 크게 받으며, 큰 몰수비(H/C>5.0)인 경우는 자유표면의 영향을 거의 무시할 수 있다. 작은 몰수깊이에서 핀의 유입앙각도 지주와 유속에 의해 크게 영향을 받는다. 자유표면의 변형은 지주에 의한 조파현상이 지배적인 역할을 하고 있으나 핀의 몰수깊이가 작을 경우는 핀의 영향도 크게 작용한다.

  • PDF

VOF 기반 자유수면 흐름 해석을 위한 부력 수정 난류 모형의 적용성 평가 (Evaluation of the applicability of a buoyancy-modified turbulence model for free surface flow analysis based on the VOF method)

  • 이두한
    • 한국수자원학회논문집
    • /
    • 제57권8호
    • /
    • pp.493-507
    • /
    • 2024
  • RANS 기반의 CFD 해석은 계산 효율성이 높아 실무 수리해석을 포함한 다양한 공학 분야에서 널리 적용되고 있으나 자유수면과 같이 이상유체흐름 해석에서 비물리적인 거동이 나타나는 문제가 오랫동안 제기되어 왔다. 일반적인 RANS 기반의 해석에서 적용되는 2 방정식 난류 모형은 단상유체를 대상으로 개발되어 유체 밀도의 급격한 변화가 발생하는 이상유체에서는 경계면에서 실제와 다른 높은 난류 에너지 생성을 모의한다. 최근 이를 해결하기 위해 개발된 방법 중의 하나인 부력 수정 난류 모형은 해안 분야에 적용되어 일부 적합성이 검증되었으나 개수로 흐름에 적용된 사례는 없다. 본 연구에서는 오픈 소스 프로그램인 OpenFoam의 VOF 기법을 기반으로 부력 수정 난류 모형의 적용성을 평가하였다. 등류 흐름 적용 결과에 의하면 부력 수정 k-𝜖 모형과 부력 수정 k-ω SST 모형이 자유수면 부근에서의 난류 에너지 저감 현상을 잘 모의함을 확인하였으며, 특히 부력 수정 k-ω SST 모형은 연직 유속 분포를 잘 모의함을 확인하였다. 또한 댐 붕괴 흐름에 적용하여 수면형의 변동이 크고 공동이 형성되는 경우에 대해 검토하였다. 모의 결과 부력 수정 난류 모형은 VOF 기법에 따라 상이한 결과를 나타내며 실험결과와 다른 비물리적인 거동을 나타내었다. 부력 수정 난류 모형이 수면이 안정적인 형태인 경우에는 적용성이 있으나 자유 수면의 급격한 변화가 발생하는 경우에 범용적으로 적용하기에는 여전히 한계가 있는 것으로 나타났다. 수면형이 급격하게 변화하거나 공동이 형성되는 흐름의 경우에는 난류 모형에 대한 적절한 보정이 필요한 것으로 판단된다.

반응 표면 분석법을 이용한 글루텐 프리 쌀 우동 제조 최적화 (Optimization of mixing ratio in preparation of gluten-free rice udon through response surface methodology)

  • 박세진;은종방
    • 한국식품과학회지
    • /
    • 제53권6호
    • /
    • pp.739-748
    • /
    • 2021
  • 본 연구에서는 가공용 쌀 이용성 향상을 위한 쌀 가공 제품개발과 쌀 생면 제조 기술 확보를 위해 반응표면분석법을 이용하여 글루텐 프리 쌀 우동의 주원료인 쌀가루, 변성전분(아세틸아디핀산이전분), 트레할로스의 함량에 따른 글루텐 프리 쌀 우동의 품질에 미치는 영향을 분석하고 제조 배합비를 Box-Behnken법을 이용하여 최적화하였다. 반응모형에서 쌀가루 함량이 높을수록 수분흡수율, 부피, 황색도, 탄성, 검성, 씹힘성, 응집성이 증가하였으며 변성전분의 함량이 적을수록 황색도, 탄성이 높았다. 수분함량, 명도, 황색도는 linear 모델로 결정되었으며 p-value는 <0.0001, 0.0113, 0.0214로 유의적 차이를 보였다. 글루텐 프리 쌀 우동 주원료의 배합비는 트레할로스의 첨가 없이 쌀가루 60 g, 변성전분 18.81 g 사용하는 것이 바람직한 것으로 나타났다. 반응표면 분석법을 통한 최적 배합비에 따라 글루텐 프리 쌀 우동을 제조한 결과 백색도는 73.09, 수분 흡수율은 59.73%, 부피 32.61 mL, 탁도 0.44, 조리손실율 5.74%, 용출고형분 함량은 1.86%였다. 이 연구 결과는 글루텐 프리 쌀 우동 제조에 기초자료로 제공되어 향후 제품 개발에 도움이 될 것으로 여겨진다.

수계 바인더를 이용한 NiCuZn Ferrite의 슬러리 제조 (The Preparation of NiCuZn Ferrite Slurry Using the Water Mixed Binder System)

  • 류병환;이정민;고재천
    • 자원리싸이클링
    • /
    • 제7권4호
    • /
    • pp.35-42
    • /
    • 1998
  • 오늘날 전자부품 산업에 실장기술은 크게 각광을 받고 있다. 페라이트 칩인덕터와 같이 전자부품의 소형화를 위해서는, 쉬트 적층법이나 스크린 인쇄법 등을 위하여 유기용매를 사용하는 세라믹 습식공정이 널리 사용되고 있다. 본연구에서는 물이 혼합된 용매계를 이용한 NiCuZn Ferrite(NCZF) 슬러리와 그린쉬트의 제조 및 평가에 관한 연구를 하였다. 볼밀링에 의하여 21 vol%의 NCZF 슬러리를 제조하였으며, polacrylic vinyl copolymer를 바인더로서 사용하였다. 용매로서는 isopropyl alcohol과 2-butoxy ethanol에 40∼80% 물을 혼합하여 사용하였다. 그 결과, NCZF 슬러리의 분산안정성은 입자의 정전기적 힘보다는 free polymer에 의해 나타났으며, 슬러리의 점성은 용매중의 물함량에 크게 의존하였다.

  • PDF

Effects of a simplified drilling protocol at 50 rpm on heat generation under water-free conditions: an in vitro study

  • Hyeon-Ji Jang;Jin-Un Yoon;Ji-Young Joo;Ju-Youn Lee;Hyun-Joo Kim
    • Journal of Periodontal and Implant Science
    • /
    • 제53권1호
    • /
    • pp.85-95
    • /
    • 2023
  • Purpose: In recent years, guided implant surgery has been widely used for the convenience of patients and surgeons. Further streamlining the surgical procedure would make implant surgery more convenient. Low-speed water-free conditions are often used in guided implant surgery. Therefore, in this study, we attempted to confirm once again whether drilling was safe at a low speed without water. The main purpose of this study was to evaluate whether a simplified drilling protocol that omits some intermediate steps in the drilling process was safe from the viewpoint of heat generation. Methods: D1 density artificial bone blocks were drilled under 50 rpm, 10 N·cm water-free conditions, and the surface temperature was measured using a digital infrared camera. First, drilling was performed with the sequential drilling method, which is the most widely used technique. Second, for each drill diameter, the temperature change was measured while performing simplified drilling with omission of the previous 1, 2, or 3 steps. Results: In sequential drilling, the heat generated during drilling at all diameters was less than the critical temperature of osteonecrosis (47℃) except for the ⌀2 drill. Statistical significance was observed in all groups when comparing sequential and simplified drilling in the ⌀3.2, ⌀3.8, and ⌀4.3 drills (P<0.001). However, in the simplified drilling procedures, the temperature was below the osteonecrosis threshold temperature (47℃) except for the ⌀4.3 drill with the omission of the previous 3 steps (⌀3.0, ⌀3.2, and ⌀3.8). Conclusions: In general, drilling under low-speed, water-free conditions has shown stable results in terms of heat generation. Simplified drilling showed statistically significantly greater heat generation than sequential drilling. However, most of the diameters and omitted steps seem to be clinically acceptable, so it will be useful if an appropriate selection is made according to the patient's clinical condition.