• 제목/요약/키워드: Prandtl number

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인발시험과 이론식을 이용한 강재스트립 보강재에 설치된 지지부재의 지지저항 특성 평가 (Evaluation on Bearing Resistance of Transverse Members in Steel Strip Reinforcement using Pullout Tests and Theoretical Equations)

  • 한중근;윤원일;홍기권;홍원표;이광우;조삼덕
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.33-40
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    • 2010
  • 본 연구에서는 강재스트립 보강재에 지지부재가 결속된 형태의 보강재에 대하여 인발시험을 수행하였으며, 인발시험결과와 기존에 제안된 지지저항 평가식에 의한 결과를 비교함으로서 인발변위 50mm일 때의 인발력과 최대 인발력에 의한 지지부재의 지지저항 특성을 평가하였다. 인발변위 50mm일 때의 인발력 적용에 의한 지지저항응력(${\sigma}^{\prime}_b$)은 수직응력 증가에 따라 전면전단파괴에서 펀칭전단파괴로 근접하였으며, 지지부재 개수의 증가에 따라서는 펀칭전단파괴에서 전면전단파괴로 근접하는 것으로 확인되었다. 최대 인발력을 적용한 지지저항응력(${\sigma}^{\prime}_b$) 은 수직응력 조건 및 지지부재 개수와 관계없이 전면전단파괴에 근접하였지만, 보강토옹벽의 허용변위를 고려한다면 설계 적용에는 무리가 있을 것으로 분석되었다. 그리고 Prandtl의 소성이론 및 원주공동확장이론에 의한 이론식을 이용한 지지저항 평가는 인발시험결과가 Prandtl의 소성이론을 이용한 예측결과에 보다 가까운 것으로 확인되었다. 또한 Prandtl의 소성이론 및 원주공동확장이론을 이용한 지지저항 평가모델은 전면전단파괴와 펀칭전단파괴모델 사이에 위치하는 것을 확인하였다.

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발포 알루미늄이 삽입된 환형관에서의 열전달 및 유동특성 (Heat Transfer and Flow Characteristics in an Annulus Filled with Aluminum Foam)

  • 노주석;한영희;이계복;이충구
    • 에너지공학
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    • 제15권1호
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    • pp.60-66
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    • 2006
  • 발포 알루미늄이 삽입된 환형관에서의 유동과 대류 열전달 특성을 실험적 연구를 수행하여 분석하고 heat sink로서의 실현 가능성을 검토하였다. 다른 기공밀도를 갖는 두 종류의 발포 알루미늄을 사용하여 유동과 열전달 특성을 파악하고 마찰계수와 열전달 관련 Nusselt수를 Darcy 수, Reynolds수, Prandtl수의 함수로 상관식을 구하였다. 발포 알루미늄이 없는 경우에 비해 마찰계수는 증가하지만 Nusselt수에서도 6에서 10배의 증가를 나타낸다. 따라서 열교환기의 크기가 제한되는 경우 열교환기에 발포알루미늄을 삽입하면 전열면적을 감소시킬 수 있으므로 열교환기를 소형화할 수 있다.

곡률비가 다양한 코일 튜브에서의 열전달현상에 관한 연구 (A Study on the Heat Transfer Phenomena in Coiled Tubes with Variable Curvature Ratios)

  • 한규일;박종운
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권11호
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    • pp.1509-1520
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    • 1998
  • An experiment was carried out for the fully developed turbulent flow of water in tube coils on the condition of uniform heat flux. The present work was conducted for various ranges for Dean number(1794~1321), Prandtl number (2.5~4.5), curvature ratio parameters (22~60). Heat transfer to steady viscous flow in coiled tubes of circular cross section was studied for fully developed velocity and temperature fields under the thermal boundary condition of uniform heat flux. The peripherally local Nusselt number correlated as a function of Dean and Prandtl numbers. We studied the flow in heat coiled tubes under the influence of both centrifugal and buoyancy forces in order to gain insight into the flow pattern. In the present study, we obtained three emperical formulas, $Nu_v=0.0231Re^{0.84}Pr^{0.4}(a/R)^{0.13}$ (vertical) $Nu_c=0.0241Re^{0.86}Pr^{0.4}(a/R)^{0.08}$ (corrugated) $Nu_h=0.0227Re^{0.84}Pr^{0.4}(a/R)^{0.09}$ (horizontal).

偏心된 二重圓管의 環狀部를 지니는 層流流動에서의 連度場 및 溫度場의 確立에 대한 硏究 (A study on the development of the velocity and temperature fields in a laminar flow through an eccentric annular ducts)

  • 이택식;이상산
    • 대한기계학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.861-869
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    • 1986
  • 본 연구에서는 동시확립문제의 속도장해석에 있어서 단면내의 속도분포에 대 한 일체의 가정을 하지 않고 운동량방정식을 직접 해석하여 단면내의 속도분포를 구하 였다. 또한 Prandtl수, 반경비 및 편심도가 열전달특성에 미치는 영향에 대한 해석 도 수행하였다.

A CORRELATION FOR SINGLE PHASE TURBULENT MIXING IN SQUARE ROD ARRAYS UNDER HIGHLY TURBULENT CONDITIONS

  • Jeong, Hae-Yong;Ha, Kwi-Seok;Kwon, Young-Min;Chang, Won-Pyo;Lee, Yong-Bum
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제38권8호
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    • pp.809-818
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    • 2006
  • The existing experimental data related to the turbulent mixing factor in rod arrays is examined and a new definition of the turbulent mixing factor is introduced to take into account the turbulent mixing of fluids with various Prandtl numbers. The new definition of the mixing factor is based on the eddy diffusivity of energy. With this definition of the mixing factor, it was found that the geometrical parameter, ${\delta}_{ij}/D_h$ correlates the turbulent mixing data better than Sid, which has been used frequently in existing correlations. Based on the experimental data for a highly turbulent condition in square rod arrays, a correlation describing turbulent mixing dependent on the parameter ${\delta}_{ij}/D_h$ has been developed. The correlation is insensitive to the Re number and it takes into account the effect of the turbulent Prandtl number. The proposed correlation predicts a reasonable mixing even at a lower S/d ratio.

도식적 상.하계법을 이용한 비배수 점토지반에서 얕은 기초의 지지력계수 (Bearing Capacity Factor of Shallow Foundation in Undrnined Clay Using the Diagrammatic Upper and Lower Bound Methods)

  • 이용주
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권5호
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    • pp.45-59
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    • 2011
  • 본 논문은 비배수 점토지반에서 얕은 기초의 지지력계수인 $N_c$값을 도식적 상계법과 하계법을 이용해 이론적으로 유도하고 이를 Prandtl(1921)이 제안한 값과 비교하였다. 그 결과, 상계법과 하계법이 일치하는 값이 Prandtl(1921)이 제안한 $N_c$ 값이 5.14임을 확인하였으며, 유한요소해석 결과도 얕은 기초가 파괴하중에 도달할 때의 $N_c$가 5.14로 나타났다. 이러한 유한요소해석 결과는 유한요소 형태(finite e1ement type)와 수, 그리고 증분수(increments)에 크게 의존한다. 본 연구를 통해 상계법에서 구한 값과 하계법에서 구한 값이 서로 일치할 때 비로소 이론적으로 정확한 값임을 정의할 수 있으나, 일치하는 값을 유도하는 일은 매우 어려우며 일반적으로 상계법의 해와 하계법 해 사이에 존재한다고 볼 수 있다.

입구유동 가진이 있는 층류 후향계단 유동에서 열전달에 대한 프란틀수 효과해석 (Effects of Prandtl Numbers on Heat Transfer of Backward-Facing Step Laminar Flow with a Pulsating Inlet)

  • 김원현;박태선
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권9호
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    • pp.923-930
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    • 2012
  • 입구유동 가진이 있는 층류 후향계단 유동에서 Pr수의 변화에 따른 열전달 특성변화를 조사하기 위하여 비정상 수치해석을 수행하였다. 입구는 가진주파수와 가진진폭의 변화에 따른 교란이 주어졌고, 온도함수의 물성치가 적용되었다. 열전달 변화에 대한 다양한 특징들이 열경계층 변화에 의해서 설명되었다. 물성치가 일정한 경우와 비교하였을 때, 물성치가 온도의 함수성이 있는 경우 Pr < 1인 조건에서 열전달은 감소하였고, 반대로 Pr > 1인 조건에서 열전달은 증가하였다. 또한 가진진폭이 증가함에 따라 계단 후류 바닥면에서 열전달도 증가하였다. 그렇지만 가진주파수 변화의 경우 St < 0.2인 조건에서 열전달이 크게 증가하는 특정주파수 영역이 존재하였다. 특히, 열전달의 증가는 재부착 길이의 rms값의 변동정도와 밀접한 관련이 있음을 보여주었다.

유로내에서 응축을 수반하는 초음속 유동의 미소진폭 파형벽에 의한 Prandtl-Meyer 팽창 (Prandtl-Meyer Expansion Through a Small Wavy Wall of Supersonic Flow with Condensation in a Channel)

  • 권순범;안형준;선우은
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.1582-1589
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    • 1994
  • The characteristics Prandt1-Meyer expansion of supersonic flow with condensation through a wavy wall in a channel are investigated by experiment and numerical direct marching method of characteristics. In the present study, for the case of moist air flow in the type of indraft supersonic wind tunnel, the dependency of location of formation and reflection of the oblique shock wave generated by the wavy wall and the distribution of flow properties, on the specific humidity and temperature at the entrance of wavy wall and the attack angle of the wavy wall to the main stream is clarified by schlieren photograph, distribution of static pressure and Mach number, and plots of numerical results. Also, we confirm that the wavy wall plays an important key role in the formation of oblique shock wave, and that the effect of condensation on the flow field appears apparently.

Supersonic Plug Nozzle Design and Comparison to the Minimum Length Nozzle Configuration

  • Zebbiche, Toufik;Youbi, ZineEddine
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제7권1호
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    • pp.27-42
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    • 2006
  • A method to design the contour and conception of a plug nozzle of arbitrary shape, but specified exit flow conditions is presented. Severals shapes can be obtained for exit Mach number by changing the specific heats ratio. The characteristics of the nozzle in terms of length, weight and pressure force exerted on the wall are compared to the Minimum Length Nozzle and found to be better. Our field of study is limited to the supersonic mode to not to have the dissociation of the molecules. The design method is based on the use of the Prandtl Meyer function of a perfect gas. The flow is not axial at the throat, which may be advantageous for many propulsion applications. The performance benefits of the plug nozzle compared to the Minimum Length Nozzle are also presented.

The impacts of thermophoresis via Cattaneo-Christov heat flux model

  • Ahmad, Manzoor;Hussain, Muzamal;Khadimallah, Mohamed A.;Ayed, Hamdi;Taj, Muhammad;Alshoaibi, Adil
    • Computers and Concrete
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    • 제29권4호
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    • pp.255-262
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    • 2022
  • The present study investigates the effects of Cattaneo-Christov thermal effects of stagnation point in Walters-B nanofluid flow through lubrication of power-law fluid by taking the slip at the interfacial condition. The impacts of thermophoresis and Brownian motions are further accounted. The fluid impinging orthogonally on the surface is due to power-law slim coating liquid. The generalized newtonian fluid equation is used that obeys the power law constitutive equation to model our problem. The effect of velocity profiles, temperature for different values of n are investigated. The prandtl on the temperature distribution for partial slip and no slip cases is also observed. It is found that for larger values of prandtl number thermal diffusivity of fluid reduces and it enhance the decrease in temperature and boundary layer thickness.