• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
• /
• 제4권2호
• /
• pp.151-161
• /
• 2012

The present study numerically investigates the aerodynamic characteristics of two-dimensional wings in the vicinity of the ground by solving two-dimensional steady incompressible Navier-Stokes equations with the turbulence closure model of the realizable k-${\varepsilon}$ model. Numerical simulations are performed at a wide range of the normalized ground clearance by the chord length ($0.1{\leq}h/C{\leq}1.25$) for the angles of attack ($0^{\circ}{\leq}{\alpha}{\leq}10^{\circ}$) in the prestall regime at a Reynolds number (Re) of $2{\times}10^6$ based on free stream velocity $U_{\infty}$ and the chord length. As the physical model of this study, a cambered airfoil of NACA 4406 has been selected by a performance test for various airfoils. The maximum lift-to-drag ratio is achieved at ${\alpha}=4^{\circ}$ and h / C = 0.1. Under the conditions of ${\alpha}=4^{\circ}$ and h / C = 0.1, the effect of the Reynolds number on the aerodynamic characteristics of NACA 4406 is investigated in the range of $2{\times}10^5{\leq}Re{\leq}2{\times}10^9$. As Re increases, $C_l$ and $C_d$ augments and decreases, respectively, and the lift-to-drag ratio increases linearly.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제35권1호
• /
• pp.77-86
• /
• 2019

The present study focuses on the effect of staggered integration factor (SIF) on Morton effect simulation results. The Morton effect is a synchronous rotordynamic instability problem caused by the temperature differential across the journal in fluid film bearings. Convection and conduction of heat in the thin film displaces the hot spot, which is the hottest circumferential position in the thin film, from -20 to 40 degrees ahead of the high spot, where the minimum film clearance is experienced. The temperature differential across the journal causes a bending moment and the corresponding thermal bow in the rotating frame acts like a distributed synchronous excitation in the fixed frame. This thermal bow may cause increased vibrations and continued growth of the synchronous orbit into a limit cycle. The SIF is developed assuming that the response of the rotor-lubricant-bearing dynamic system is much quicker than that of the bearing-journal thermal system, and it is defined as the ratio between the simulation time of the thermal system and the rotor-spinning period. The use of the SIF is unavoidable for efficient computing. The value of the SIF is chosen empirically by the software users as a value between 100 and 400. However, the effect of the SIF on Morton effect simulation results has not been investigated. This research produces simulation results with different values of SIF.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제46권12호
• /
• pp.1004-1011
• /
• 2018

최근 우수한 충격 저감 효과로 인해 파이로테크닉 분리 장치의 한 종류인 저충격 파이로 테크닉 분리 너트에 많은 관심이 주어지고 있다. 하지만 파이로테크닉 분리 너트의 경우 일반 너트 대신 분할 너트가 사용되기 때문에 볼트 풀림 거동에 대한 연구가 충분히 이루어지지 않은 측면이 있다. 이에 본 연구에서는 Junker 진동시험을 준거삼아 볼트 풀림 해석을 수행하였다. 해석은 크게 두 단계로 이루어져 있다. 첫 번째 단계는 체결토크를 이용하여 볼트를 분리너트에 체결하는 과정이고, 두 번째 단계는 횡 방향 가진을 통해 볼트가 풀리는 과정이다. 이러한 과정을 통해 볼트 풀림 거동을 얻을 수 있었다. 또한 신뢰성 있는 파이로테크닉 분리 너트의 설계를 위해 체결부 틈새가 볼트 풀림 거동에 미치는 영향을 고찰하였다.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제35권2호
• /
• pp.99-105
• /
• 2019

This study presents an experimental investigation of the wear and oxidation of the bristles of a brush seal in a super-heated steam environment. We construct a model reflecting normal force and radial interference to predict the amount of wear. To monitor the volume loss of the bristle induced by the swirl phenomenon of the rotor, we measure the clearance between the rotor and the brush seal by using a non-contact 3-D device. We calculate the area by using the area-wise measurement method. Considering the obvious brush seal wear variables, we use two disks with different roughness($Ra=0.1{\mu}m$ and $100{\mu}m$) to determine the effect of roughness on wear. Considering an actual steam turbine, we utilize a steam generator and super-heater to generate a working fluid (0.95MPa, 523.15K) that has high kinetic energy. We observe the abrasion of the bristles in the hot steam environment through a scanning electron microscope image. This study also conducted energy dispersive X-ray (EDX) analysis for a qualitative evaluation of local chemistry. The results indicate that the wear and elimination of bristles occur on the disk with high roughness, and the weight increases due to oxidation. Furthermore these results, reveal that the bristle oxidation is accelerated more under super-heated steam conditions than under conditions without steam.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.706-714
• /
• 2020

전 세계 90 %의 인구가 WHO의 연평균 미세먼지 노출 기준(10 ㎍/㎥)을 초과한 공기를 흡입하고 있다. 전 세계적으로 육상뿐만 아니라 해양에서 발생하는 질소산화물에 대한 규제를 통해 2차 오염물질, 초미세먼지 저감에 대해 노력하고 있으며 국내에서는 선박에서 미세먼지 발생의 주요한 원인인 황 함유량 저감과 환경친화적 선박의 개발 및 보급 등을 통해 깨끗한 해양환경 조성을 위한 노력을 하고 있다. 디젤엔진 유해 배출가스 저감을 위한 기술 중 압력 손실이 적고 높은 집진 효율 및 NOx의 제거와 유지 관리의 장점이 많은 전기 집진기의 수요와 중요성이 증가하고 있다. 본 연구는 총톤수 999톤급 선박의 2,427 kW 선박용 디젤엔진의 미세먼지 저감을 목적으로 개발된 전기 집진기를 예지보전단계에서 고장모드영향분석을 통해 장비 품질을 높여 선박 내에서의 내구연한을 높이고자 위험 우선순위 도출하였다. 위험 우선순위는 고장모드 241(poor dust capture efficiency)이 RPN 180으로 가장 높았다. Collecting electrode에서 가장 많은 고위험 고장모드를 검출하여 집중관리 부품으로 관리해야 할 필요가 있었으며 원인으로 진동과 핀 풀림으로 인한 유격 불량이 가장 많이 검출되었다. 핀 풀림 역시 근본적으로는 선체 또는 장비에서 발생하는 진동이 원인이 되어 발생할 수 있는 사항이기 때문에 핀 풀림이 발생하는 개소에 보완이 필요하겠다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.1645-1651
• /
• 2015

본 연구에서는 선삭 작업에서 가공 여유각 변경에 따른 피삭재의 형상정밀도가 어떻게 변화되는지 분석하고자 하였다. 피삭재는 3가지로 SM45C(기계구조용탄소강), SCM415(크롬몰리브덴강), STS303(스테인리스강)을 선택하여 정해진 가공조건인 회전속도 2,500 rpm으로 시작하여 이송속도 0.07 mm/rev와 0.10 mm/rev를 기준으로 가공깊이 0.1 mm, 0.2 mm, 0.3 mm 그리고, 절인 경사각인 네거티브 경사각 $0.0^{\circ}(-6.0^{\circ})$, $0.3^{\circ}(-6.3^{\circ})$, $0.9^{\circ}(-6.9^{\circ})$의 3가지 형태로 가공하였을 경우, 재료별 가공정밀도, 원통도, 동축도, 진원도 등의 결과를 비교 분석하였다. 피삭재의 재질별로 알아본 원통도의 정밀도는 $0.0^{\circ}{\rightarrow}0.3^{\circ}{\rightarrow}0.9^{\circ}$의 순으로 $0.9^{\circ}$일 경우가 가장 좋은 원통도 값을 나타냈다. 결과적으로 바이트의 네거티브 경사각이 커지면 정밀도가 특정 부분에서 재질에 관계없이 좋아져서 가공성이 향상됨을 알 수 있었다. 또한, 이송속도와 절삭 깊이에 따라 가공형상이 변화한다는 것과 재질에 따라 다르게 적용되어야 한다는 것을 확인하게 되었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권11호
• /
• pp.483-490
• /
• 2016

자동차 도어 래치는 스프링, 사출품, 소형 모터 등의 작은 부품들을 조립하여 제조된다. 이를 위해서는 각 부품의 정밀설계 및 조립기술이 요구된다. 도어 래치는 자동차의 문을 열리지 않게 고정시켜 운전자의 안전에 직접적인 영향을 미치는 중요한 역할을 한다. 따라서 본 연구에서는 자동차 도어 래치의 주요 구성요소인 커넥터 단자의 트리밍 시, 롤오버를 저감하고 적합한 유효전단면을 찾기 위한 연구를 수행하였다. 유한요소해석과 실험계획법의 직교배열을 통한 다구찌법을 이용하여 차량용 도어 래치커넥터 단자의 전단면 품질 향상을 위한 최적 설계변수를 설정하였다. 해석에 사용된 설계변수는 클리어런스, 곡률반경, 블랭크 홀딩력이며, 커넥터 단자의 재질은 C2600이다. 해석을 통해 제안된 최적 트리밍 공정 조건은 실험을 통해 검증되었으며, 최종제품의 전단면 형상과 치수가 성형해석 결과와 잘 일치하였다. 이상의 결과로부터 차량용 도어 래치커넥터 단자의 최종 롤오버 및 유효전단면 향상을 위한 최적화에 다구찌법을 유용하게 적용할 수 있음을 알 수 있으며, 트리밍 공정 이외의 다양한 금속성형공정에도 유용하게 적용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국음향학회지
• /
• 제37권6호
• /
• pp.396-403
• /
• 2018

본 논문에서는 쾌적한 운전 환경을 제공하기 위해 자동차 시트를 냉각시키기 위한 고성능 및 저소음 원심팬을 개발하였다. 먼저 팬 성능 테스터 및 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 시뮬레이션을 이용하여 기존 팬 장치의 유동 특성을 분석하였다. 예측한 유동장 분석을 통하여 팬 허브 팁 근처의 와류 및 팬 허브 상단의 정체된 유동 현상이 관측되었다. 이러한 와류 및 정체 유동을 줄이기 위해 두 가지 설계 요소를 고안하였다. 첫째, 팬 날개와 팬 하우징 최소 간극(cut-off)를 증가시켜 난류강도를 줄이고 그 결과로 전체적인 음압 레벨을 줄이고자 하였다. 둘째, 허브 형상은 정체 유동을 줄이기 위해 형상을 변경하였다. 제안된 설계의 타당성을 수치해석을 통해 확인하였다. 수치해석결과를 바탕으로 프로토타입을 제작하고 팬 테스터에서 측정한 성능 곡선(P-Q curve)과 반무향실에서 측정한 음압 레벨의 분석을 통해서 유동과 소음 성능의 향상을 확인하였다.