• 제목/요약/키워드: Numerical measurements

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선박 프로펠러 표면의 생물부착물이 프로펠러 유체역학적 성능에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Hydrodynamic Effect of Biofouling on Marine Propeller)

  • 서광철;;구본국
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.123-128
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    • 2016
  • 프로펠러 표면의 생물 부착이 프로펠러 성능에 상당한 영향을 미치지만 프로펠러 표면 거칠기와 관련된 연구는 상대적으로 선체 표면에 비하여 많지 않다. 본 연구에서는 Schultz(2007)가 발표한 Granville's similarity-law scaling 절차에 기초하여 실선 7 m 크기의 탱커 프로펠러에 표면 부착물 상태가 서로 다른 3가지 경우를 고려하여 프로펠러 단독 효율의 감소의 변화를 Lifting surface code를 사용하여 수치적 계산을 수행하여 효율을 비교하였다. 본 논문에서의 결과는 표면 거칠기가 큰 석회질 부착물($k_s=0.001$)은 선박 설계 속도(J=0.5)에서 최대 15 %의 프로펠러 효율 감소를 보였음을 확인하였으며 이는 선박 운항 시 생물 부착에 의한 효율 감소에 대한 평가가 고려되어야 한다는 점을 나타내고 있다.

선박용 연료절감장치 Pre-Swirl Duct의 설계 및 평가방법 연구 (Pre-Swirl Duct of Fuel Oil Saving Device Design and Analysis for Ship)

  • 신현준;이강훈;한명륜;이창열;신성철
    • 대한조선학회논문집
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    • 제50권3호
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    • pp.145-152
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    • 2013
  • Recently, with oil price jumping and environmental issues, Green ship is paid deep attention to by ship owner, operator, builder, class and government. Fuel efficiency and reduction of $CO_2$ emissions are expected to have a strong influence on the design and operation of merchant ships. Many ship owners and operators are seeking the more economic method by the best operating route and the application of reliable and effective energy saving devices. With the Energy Efficiency Design Index (EEDI) in 2013 attention will more than ever be focused at achieving maximum fuel economy in the hydrodynamic design of hull forms, their appendages and propellers. IMO requirements for $CO_2$ emission for ships will now be implemented for vessels ordered from 1st January 2013. So far, a lot of new idea and patents have been proposed, tested, claimed and applied for various kinds of ship type. This paper shows numerical and experimental work related to a study on a energy saving devices particularly for fuller ship such as merchant vessel of Tanker and Bulker. From the bare hull wake measurements, typical upper/lower asymmetry of hull wake at the propeller disk was found. The pre-swirl duct have been designed and reviewed to recover the loss of propeller running in that condition. The general function of the pre-swirl duct was set to work against this asymmetry of wake and generate pre-swirled flow into the propeller against the propeller rotating direction.

동영상 촬영과 피드백을 이용한 실습교육이 보건의료전공 대학생의 술기수행능력에 미치는 효과: 메타분석 (Effectiveness of Education Program Using Video Recording and Feedback on Skill Competency for Students of Majors in Health Care: A Meta-Analysis)

  • 신윤희;김선경;김현주
    • 기본간호학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.120-133
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    • 2018
  • Purpose: A meta-analysis was conducted to evaluate effectiveness of education programs using video recording and feedback in the improvement of competency in clinical skills for health care majors. Methods: Six databases were searched and inclusion criteria were randomized controlled trials (RCTs) or non-randomized controlled trials (NRTs) reporting level of skill competency using numerical measurements. Data analysis and synthesis were performed using Comprehensive Meta-Analysis software and Revman program. Results: Of 1,568 records, 11 studies met inclusion criteria. Statistically significant effectiveness of education programs using video recording and feedback was identified. A low risk of bias was detected among both RCTs and NRTs. Meta-analysis showed that the intervention groups had more effective improvements in skill competency (standardized mean difference [SMD]: 0.74; 95% CI: 0.33~1.16). Results of subgroup analysis showed higher effects when interventions dealt with one skill, used self-reflection with expert feedback, and included instruction from instructor in the education programs. Conclusion: Findings suggest that schools for health care majors should actively adopt video and feedback based skill training allowing educators to design effective programs. Potential is higher for students to achieve higher competency when they train with one skill at a time, use of instruction and receive feedback from experts.

공기분사가 오일미스트 윤활 시스템용 비접촉 시일의 성능 향상에 미치는 영향 (Air Jet Effect on Performance Improvement of Non-Contact Type Seals for Oil Mist Lubrication Systems)

  • 나병철;전경진;한동철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권9호
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    • pp.2159-2166
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    • 2000
  • Recently, high performance machining center requires special type of sealing mechanism that prevent a leakage of oil jet or oil mist lubrication system. Sealing of oil-air mixture plays important r oles to have an enhanced lubrication for performance machining center. Current work emphasizes on investigations of the air jet effect on the protective collar type labyrinth seal. To improve sealing capabilities of conventional labyrinth seals, air jet is injected against the leakage flow. In this study, an adapted model is introduced to improve sealing capability of conventional non-contact type seals. It has a combined geometry of a protective collar type and an air jet type. Both of a numerical analysis by CFD (Computational Fluid Dynamics) and experimental measurements are carried out to verify sealing improvement. The sealing effects of the leakage clearance and the air jet magnitude aic studied in various parameters. Gas or liquid has been used as a working fluid for most of nori-contact types seals including the labyrinth seal. However, it is more reasonable to regard two-phase flows because oil mist or oil jet are used for high performance spindle's lubrication. In this study, working fluid is regarded as two phases that are mixed flow of oil and air phase. Both of turbulence and compressible flow model are also introduced in a CFD analysis to represent an isentropic process. Estimation of non-leaking property is determined by amount of pressure drop in the leakage path. Results of pressure drop in the experiment match reasonably to those of the simulation by introducing a flow coefficient. Effect of the sealing improvement is explained as decreasing of leakage clearance by air jetting. Thus, sealing effect is improved by amount of air jetting even though clearance becomes larger

위성항법 불용 환경에서의 무인비행체 항법을 위한 광류 정보 활용 (Applicability of Optical Flow Information for UAV Navigation under GNSS-denied Environment)

  • 김동민;김태균;정회조;석진영;김승균;김연실;한상혁
    • 한국항행학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.16-27
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    • 2020
  • 본 논문에서는 위성항법 불용 환경에서의 무인비행체 항법을 위한 광류 정보 활용에 관한 연구 내용을 기술한다. 광류 정보는 위성항법 불용 환경에서 수평 위치 및 속도 추정을 위해 중요한 측정값이므로 정확한 광류 정보의 획득은 필수적이다. 이에 광류 정보에 포함될 수 있는 바이어스를 추정하여 상쇄함으로써 추정 성능을 향상시킬 수 있는 항법 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘을 적용하여 검증하기 위해 유도, 항법, 제어 시스템을 설계하여 통합 시뮬레이션 환경을 구축한다. 이를 기반으로 수치 시뮬레이션을 수행하여 제안된 알고리즘을 분석한다.

RANS 방정식의 운동량 원천항을 이용한 내부조파 (Internal Wave-Maker using Momentum Source Term of RANS Equation Model)

  • 최준우;고광오;윤성범
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제21권2호
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    • pp.182-190
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    • 2009
  • Lin and Liu(1999)는 VOF기법을 도입한 RANS 방정식 모형을 이용하여 목표 파형을 조파할 수 있도록 연속방정식의 질량 원천항을 이용하는 내부조파기법을 제안하였다. 이로부터 외부조파에 의한 영역 내 재반사 문제가 해결되어 RANS 방정식 모형을 이용한 파랑수치실험이 수행되어 발표되어 왔다. 본 연구에서는 RANS 방정식 모형의 운동량 원천항을 이용한 내부조파기법을 사용하여 목표 파형을 조파할 수 있도록 하였다. FLUENT의 사용자 정의함수를 이용하여 두 조파방법에 대해 수치실험하고 비교하였다. 그리고 조파기법의 적용성을 살펴 보기 위해 Luth et al.(1994)의 수리실험을 수치모의하고 그 결과를 비교하였으며, 수심방향 변화를 보이는 수치 모의 결과들을 제시하고 고찰하였다.

2016년 4월 대한해협 폭풍파랑 후측모의 실험 (Wave Hindcasting on the Storm Waves at the Korean Straits of April, 2016)

  • 천후섭;안경모
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.36-45
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    • 2017
  • 본 연구에서는 파랑 후측모의 실험을 통해 2016년 4월 대한해협에서 발생한 폭풍 파랑을 재현하고, 당시 폭풍 파랑의 특성을 조사하였다. 파랑 후측모의 실험에 앞서 파랑관측자료를 분석하고, 이를 바탕으로 계산 영역을 설정하였다. 본 연구의 분석에 따르면, 대한해협 지역은 NE 계열의 파랑이 지배적으로 나타나며 이는 동해 지역의 파랑 특성과 일치하고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 Ahn et al.(2016)과 동일한 계산 조건을 적용하여 파랑 계산을 수행하였다. 본 연구의 계산 결과, 최대 유의파고 및 해당되는 유의파 주기는 각각 5.06 m, 9.2 s로, 이의 오차는 4 cm, 0.8 s 정도 되며 관측결과와 잘 일치하고 있었다. 이 후, 파랑계산 결과 얻은 유의파고 및 첨두주기를 JONSWAP 관계식과 비교하였는데, 이에 따르면 2016년 4월의 폭풍 파랑은 너울성 파랑보다는 풍파 성향이 더욱 강한 것으로 분석되었다.

FDS 기반의 연기감지기 예측모델을 위한 입력인자 재검토 (Revision of the Input Parameters for the Prediction Models of Smoke Detectors Based on the FDS)

  • 장효연;황철홍
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제31권2호
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    • pp.44-51
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    • 2017
  • 성능위주 소방설계(PBD)의 과정에서 요구피난시간(RSET) 산정의 신뢰성을 확보하기 위해서는 화재시뮬레이션을 이용한 정확한 연기감지기 작동시간 예측이 필수적이다. 본 연구의 목적은 FDS 기반의 연기감지기 수치모델에서 요구되는 입력인자의 정확도를 개선시키는 것이다. 이를 위하여 선행연구에서 적용된 화재감지기 시험장치(FDE)의 개선이 이루어졌다. 구체적으로 FDE 내부의 유동 및 연기농도 균일성이 개선되었으며, 연기입자의 전방산란 저감을 통해 감지기가 작동되는 순간의 정확한 광 소멸률이 측정되었다. 개선된 FDE를 이용한 입력인자는 기존 결과와 정량적으로 상당한 변화를 보이고 있으며, 이온화식 감지기에 비해 광전식 감지기에서 더 큰 차이가 확인되었다. 연기감지기의 작동조건은 감지기 종류, 가연물, 연기입자 및 색상에 따라 큰 차이가 발생됨을 고려할 때, PBD의 신뢰성을 향상시키기 위하여 향후 연구에서는 보다 다양한 감지기 및 가연물에 대한 입력인자 DB가 구축되어야 할 것이다.

실시간 낙동강 흐름 예측을 위한 유역 및 수체모델 결합 적용 연구 (A Study on the Operational Forecasting of the Nakdong River Flow with a Combined Watershed and Waterbody Model)

  • 나은혜;신창민;박란주;김덕길;김경현
    • 한국물환경학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.16-24
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    • 2014
  • A combined watershed and receiving waterbody model was developed for operational water flow forecasting of the Nakdong river. The Hydrological Simulation Program Fortran (HSPF) was used for simulating the flow rates at major tributaries. To simulate the flow dynamics in the main stream, a three-dimensional hydrodynamic model, EFDC was used with the inputs derived from the HSPF simulation. The combined models were calibrated and verified using the data measured under different hydrometeological and hydraulic conditions. The model results were generally in good agreement with the field measurements in both calibration and verification. The 7-days forecasting performance of water flows in the Nakdong river was satisfying compared with model calibration results. The forecasting results suggested that the water flow forecasting errors were primarily attributed to the uncertainties of the models, numerical weather prediction, and water release at the hydraulic structures such as upstream dams and weirs. From the results, it is concluded that the combined watershed-waterbody model could successfully simulate the water flows in the Nakdong river. Also, it is suggested that integrating real-time data and information of dam/weir operation plans into model simulation would be essential to improve forecasting reliability.

초음파 임프린팅에서 금형온도에 따른 미세패턴의 전사특성 연구 (Replication Characteristics of Micropatterns According to Mold Temperature in Ultrasonic Imprinting)

  • 민경빈;박종한;박창용;박근
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권1호
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    • pp.51-57
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    • 2014
  • 초음파 임프린팅은 열가소성 고분자 기판에 미세패턴을 복제할 수 있는 공정으로 타 성형방법에 비해 에너지소모가 적고 성형시간이 단축되는 장점이 있다. 초음파 임프린팅 공정에서는 고분자 기판의 표면에 초음파 진동에너지를 인가하여 소재간의 마찰열과 미세하게 반복되는 변형에너지의 축적을 통해 고분자 표면을 국부적으로 가소화시켜 미세패턴이 전사된다. 본 연구에서는 초음파 임프린팅에서 금형 온도가 미세패턴의 전사성에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 금형온도를 변화시켜가며 임프린팅을 수행하여 미세패턴 성형 영역에서의 온도변화를 관찰하였고, 상기 온도변화를 고려하여 미세패턴의 충진과정을 전산모사를 통해 고찰하였다. 또한 금형온도 변화에 따른 패턴의 전사율 및 전사균일도를 측정하여 비교하였다. 상기 결과를 통해 금형온도를 높일수록 초음파 임프린팅시 미세패턴의 전사특성이 향상됨을 확인할 수 있었다.