• 대한기계학회논문집B
• /
• 제21권4호
• /
• pp.473-485
• /
• 1997

Detailed experimental study has been made of air blast kerosene spray flames with and without swirl in combustion air flow. Phase-Doppler detect technique is used to measure Sauter mean diameter, axial component mean and rms velocity, size-velocity correlation, and number density. These measurements are obtained for both nonreacting and reacting cases under several stable flame conditions. The results show that the introduction of swirl to the combustion air modifies the spatial distribution of droplet size, velocity, and number density, and thus alters the flame structure. However, due to the weak swirl intensity, the overall structure of swirling flames are essentially same as that of nonswirling flames. Physical model of structure of air blast atomized spray flames is projected to show that spray flames are composed of three distinct regions: the two-phase mixture region, the main reaction and the intermittent combustion region. Near the atomizer, two phase mixture of droplet and air is formed in the core region. This dense spray region is characterized by high droplet number density and the strong convective effect. There follows the main combustion region where the main flame penetrates within the spray boundary. Main reaction region of these flames are governed by internal group combustion mode. Finally there exists the intermittent combustion region where local group burning or isolated droplet burning occurs.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제26권5호
• /
• pp.619-629
• /
• 2020

Solar towers, which often has a large aspect ratio and low fundamental natural frequency, were extremely prone to large amplitude of wind-induced vibrations, especially Vortex-Induced Vibration (VIV). A tiny Tuned Mass Damper (TMD) with conveniently adjustable eddy current damping was specially designed and manufactured for elastic wind tunnel tests of a solar tower. A series of numerical simulations by using the COMSOL software were conducted to determine three key parameters, including the thickness of the back iron plate and the conductive plate (T_b and T_c), the distance between the magnet and the conductive plate (T_d). Based on the results of numerical simulations, a tiny TMD was manufactured and its structural parameters were experimentally identified. The optimized values of the tiny TMD can be conveniently realized. The tiny TMD was installed at the top of the elastic test model of a 243-meter-high solar tower, and a series of wind tunnel tests were carried out to examine the effectiveness of the TMD in suppressing wind-induced responses of the test model. The results showed that the wind-induced responses could be obviously reduced by the TMD, especially in the cross-wind direction. The cross-wind RMS and peak responses at the critical wind velocity can be reduced by about 86% and 75%, respectively. However, the maximum reduction of the responses at the design wind velocity is about 45%, obviously less than that at the critical wind velocity.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제18권1호
• /
• pp.139-149
• /
• 1994

A numerical simulation of unsteady axisymmetric turbulent flow was performed for a reciprocating engine including port/valve assembly. The governing equations based on a nonorthogonal coordinate formulation with Cartesian velocity components were used and discretised by the finite volume method with non-staggered variable arrangements. The modified $\kappa-\xi$. turbulence model which included the effect of compressibility was used. The results of twodimensional transient calculation for the axisymmetric configuration were compared with the experimental data. Although slightly low rms velocity was predicted compared to the experimental data, predicted velocity distributions at the valve exit and in-cylinder region showed good agreements with the experimental data. The flow at the valve exit was separated at the same valve lift position with the experimental data. Two vortices incylinder region were generated during the initial intake process. The clockwise main vortex became strong and moved upward to the top wall. The counter-clockwise second vortex became weak and stick to the upper left corner of the cylinder. After middle intake process, new vortex adjacent to upper cylinder wall appeared by the piston motion and therefore, the in-cylinder flow was formed into three vortices. The cylinder pressure just before bottom dead center of piston was higher than inlet pressure and then the reverse flow occured at the valve exit. The in-cylinder flow characteristics were strongly dependent on piston motion, but insensitive to valve motion.

• Wind and Structures
• /
• 제29권1호
• /
• pp.75-84
• /
• 2019

A steady slot suction near the free-end leading edge of a finite-length square cylinder was used to control its aerodynamic forces and vortex-induced vibration (VIV). The freestream oncoming flow velocity ($U_{\infty}$) was from 3.8 m/s to 12.8 m/s. The width of the tested cylinder d = 40 mm and aspect ratio H/d = 5, where H was the height of the cylinder. The corresponding Reynolds number was from 10,400 to 35,000. The tested suction ratio Q, defined as the ratio of suction velocity ($U_s$) at the slot over the oncoming flow velocity at which the strongest VIV occurs ($U_{\nu}$), ranged from 0 to 3. It was found that the free-end slot suction can effectively attenuate the VIV of a cantilevered square cylinder. In the experiments, the RMS value of the VIV amplitude reduced quickly with Q increasing from 0 to 1, then kept approximately constant for $Q{\geq}1$. The maximum reduction of the VIV occurs at Q = 1, with the vibration amplitude reduced by 92%, relative to the uncontrolled case. Moreover, the overall fluctuation lift of the finite-length square cylinder was also suppressed with the maximum reduction of 87%, which occurred at Q = 1. It was interesting to discover that the free-end shear flow was sensitive to the slot suction near the leading edge. The turbulent kinetic energy (TKE) of the flow over the free end was the highest at Q = 1, which may result in the strongest mixing between the high momentum free-end shear flow and the near wake.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.43-52
• /
• 2004

본 논문에서는 아리랑 1호의 실제 비행데이터를 이용하여 지상에서 정밀궤도결정을 수행한 후 얻을 수 있는 성능에 대해 분석하였다. 분석에 사용된 궤도결정 알고리즘은 바예 시안 최소자승법을 작용한 배치필터이며, 궤도결정 정밀도 평가를 위해 중첩법 (Overlap Method) 을 이용하였다. 또한, 미국 NORAD 의 TLE (Two-Line Element) 및 지상추적 데이터를 이용한 궤도결정 결과들과의 비교, 분석도 수행하였다. 궤도결정 정밀도에 영향을 미칠 수 있는 요인, 즉 관측데이터 종류 및 탑재시계 편류 (On-Board Time Drift)에 의한 정밀도 변화에 대해서도 분석되어졌다. 본 연구결과, 중첩법 평가에 의한 30시간 GPS 항행해 위치 성분만을 이용한 궤도결정 정밀도는 5m RMS 수준이었으며, GPS 항행해 중 속도 성분은 궤도결정 시 사용하지 않는 것이 바람직하며, 타 관측데이터를 이용한 궤도결정 결과와의 비교를 통해 심각한 시각 바이어스에 의한 뚜렷한 정밀도 저하는 없음을 알 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
• /
• pp.385-388
• /
• 2002

The researches of a two-phase atomizers have been carried out in the field of automotive and aerospace industries in order to improve the atomization performance of the liquid droplets ejecting from these nozzles. The smaller droplets have the advantages of the reduction of environmental pollution matter and effective use of energy through the improvement of heat and mass transfer efficiency. Thus, to propose the basic information of two-phase flow, an internal mixing atomizer was designed, its shape factor was 0.6 and the liquid feeding hole was positioned at the center of the mixing tube which was used to mix the air and liquid. The experimental work was performed in the field after the nozzle exit orifice. The measurement of the liquid droplets was made by PDPA system. This system can measure the velocity and size of the droplets simultaneously. The number of the droplets used in this calculation was set to 10,000. The flow patterns were regulated by ALR (Air to Liquid mass Ratio). ALR was varied from 0.1024 to 0.3238 depending on the mass flow rate of the air. The analysis of sampling data was mainly focused on the spray characteristics such as flow characteristics distributions, half-width of spray, RMS, and turbulent kinetic energy with ALR.

• 에너지공학
• /
• 제24권2호
• /
• pp.103-109
• /
• 2015

배열회수 보일러는 입구 확관 덕트와 전열관군으로 이루어져 있는데 전열관군에서 열전달 효율을 향상하기 위해서는 전열관군 전에서 배기가스 유동이 균일하게 되어야 한다. 본 연구에서는 전열관군 전의 배열회수 보일러 입구 덕트에서 유동 특성을 살펴보았고 전열관군의 열전달 메커니즘을 지금까지 다른 연구들에서 적용하였던 일정한 열전달 량으로 한 경우와 전열관군 배관의 내부와 외부의 대류열전달을 고려한 열전달 메커니즘을 적용한 경우의 해석에서 온도 분포를 비교하여 배열회수 보일러의 전열관군에서 실제 현상에 보다 적합한 열전달 메커니즘을 정립하는 것을 목적으로 하였다. 본 연구를 통하여 전열관군 배관의 내부와 외부의 대류열전달을 고려한 열전달 메커니즘을 적용한 해석이 일정한 열전달 량을 적용한 경우보다 온도 분포가 타당한 결과를 도출하였고 이렇게 적용한 경우는 배열회수 보일러 탈질설비 전단에서 온도 분포가 설계 기준 ${\pm}10^{\circ}C$에 만족함을 알 수 있었다.

• 한국해안해양공학회지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.97-107
• /
• 2003

서해연안에 발달된 조간대의 효과가 수치모의에 미치는 영향을 평가하기 위하여 유한요소 조석수동역학 모형인 ADCIRC에 침수-노출을 적용하여 금강하구와 전북해역에서 특성을 살펴보았다 전북해역에서 관측조류와 비교한 결과 RMS오차 분석으로 대조 시 1cm/sec 정도로 최대 조류속 대비 3% 이내에서 매우 잘 일치하고 있으나, 침수-노출 처리의 장점이 크게 부각되지 않는 것으로 나타났다. 금강하구에 대한 조량 평가는 조간대의 침수-노출 영향이 대체로 5%내외에서 국한되지만 인근 특정 단면에서는 20% 이상의 차이를 보인다. 조석 잔차류 비교 평가에서 조간대 고려 유무 영향이 거의 나타나지 않으며, 전체적으로 조석수동역학 해석결과에 미치는 효과는 미미한 것으로 분석되었다. 조간대의 침수-노출 고려 유무는 연구목적에 따라 달리 취해야 되겠지만, 장기간의 확산모의와 결합되는 경우 등에는 조간대의 노출을 고려하지 않아도 충분할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제10권12호
• /
• pp.3902-3909
• /
• 2009

본 연구는 비우세 팔굽관절 굽힘근육에 원심성운동을 실시하여, 지연성근육통을 유발시킨 후, 자연치유과 경피신경전기자극치료, 그리고 냉치료의 효과를 조사하는데 그 목적이 있다. 자연치유군과 경피신경전기자극치료군, 그리고 냉치료군의 평가를 위해 팔꿉관절의 운동시에 시상통증척도(VAS), 최대 염력, 실효치 값을 측정하여 평가하였다. 대상자는 신체적 결함이 없는 30명의 성인을 대상으로 하였고, 대상자들은 지연성근육통 유발 후, 3개의 군인 자연치유군, 경피신경전기자극치료군, 냉치료군으로 나누었고, $60^{\circ}$/초의 등속성 각속도에서 최대 근력으로 운동시에 최대 연력과 실효치 값, 그리고 시상통증척도를 측정하여 평가하였다. 1. 시상통증척도는 경피신경전기자극치료군의 치료3일차에서 다른 군과 다른 기간에 비해 가장 낮은 수치를 나타내었고, 통계적으로 유의하였다(p<.05). 2. 최대 염력은 경피신경전기자극치료군의 치료3일차에서 다른 군과 다른 기간에 비해 가장 높은 수치를 나타내었고, 통계적으로 유의하였다(p<.05).3. 실효치 값은 경피신경전기자극치료군의 치료3일차에서 다른 군과 다른 기간에 비해 가장 높은 수치를 나타내었고, 통계적으로 유의하였다(p<.05). 이상의 연구 결과로 보아 경피신경전기자극치료는 지연성근육통에 대하여 자연치유나 냉치료에 비해 더욱 효과적인 치료 방법임을 알수 있다. 그러므로, 지연성근육통을 가진 환자의 치료 시에 경피신경전기자극치료의 적용은 권장되어야 한다.

• 생명과학회지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.773-779
• /
• 2006

단축범위 무릎인공관절 수술자와 다축범위 무릎인공관절 수술자를 대상으로 앉았다 일어나는 동안 운동학적 및 운동역학적 요인들을 비교분석한 결과는 다음과 같다. 앉았다 일어나는 동작은 다축범위 수술자 집단이 단축범위 수술자 집단보다 0.19초(p= 0.033) 빠르게 나타났다. 최대상체 굴곡각도는 다축범위 수술자 집단이 단축범위 수술자집단 보다 $10^{\circ}(p=0.014)$정도 크게 나타났다. 상체굴곡 각속도는 다축범위 수술자 집단이 단축범위 수술자 집단보다 $7^{\Omega}{\cdot}S^{-1}$(p= 0.058)빠르게 나타났다. 단축범위 수술자 집단과 다축범위 수술자 집단의 ADD와 ABD의 차이는 거의 없었다. 대퇴사두근의 근전도분석은 내측광근은 무릎굴곡각 $60^{\Omega}-15^{\Omega}$(p＜0.05)에서 단축범위 수술자 집단 근전도 값이 다축범위 수술자집단 근전도값 보다 작게 나타났다. 외측광근은 무릎굴곡각 $60^{\Omega}-45^{\Omega}$(p＜0.05)에서 단축범위 수술자 집단 근전도 값이 다축범위 수술자집단 근전도값 보다 작게 나타났다. 대퇴직근의 값은 무릎굴곡각 $60^{\Omega}-30^{\Omega}$(p<0.05)에서 단축범위 수술자 집단 근전도 값이 다축범위 수술자집단 근전도값 보다 작게 나타났다. 대퇴이두근의 값은 무릎굴곡각 $75^{\Omega}-15^{\Omega}$(p＜0.05)에서 단축범위 수술자 집단 근전도 값이 다축범위 수술자집단 근전도값 보다 작게 나타났다.