• 연구논문집
• /
• 통권33호
• /
• pp.5-16
• /
• 2003

Fuel distribution, combustion, and flame propagation characteristics of heavy duty engine with the liquid phase LPG injection(LPLI) were studied in a single cylinder engine. Optically accessible single cylinder engine and laser diagnostics system were built for quantifying fuel concentration by acetone PLIF(planar laser induced fluorescence) measurements. In case of Otto cycle engine with large bore size, the engine knock and thermal stress of exhaust manifold are so critical that lean burn operation is needed to reduce the problems. It is generally known that fuel stratification is one of the key technologies to extend the lean misfire limit. The formation of rich mixture in the spark plug vicinity was achieved by open valve injection. With higher swirl strength(Rs=3.4) and open valve injection, the cloud of fuel followed the flow direction and the radial air/fuel mixing was limited by strong swirl flow. It was expected that axial stratification was maintained with open-valve injection if the radial component of the swirling motion was stronger than the axial components. The axial fuel stratification and concentration were sensitive to fuel injection timing in case of Rs=3.4 while those were relatively independent of the injection timing in case of Rs2.3. Thus, strong swirl flow could promote desirable axial fuel stratification and, in result, may make flame propagation stable in the early stage of combustion.

• 항공우주시스템공학회지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2019

교반기에서의 유동 특성은 광범위한 산업 분야에서 매우 유용하다. 일반적으로 교반되는 용기에서의 유동 패턴, 전력 소비 및 혼합 시간은 임펠러의 설계뿐만 아니라 용기 형상 및 내부 구조에 달려 있다. 본 연구에서는 베플 형상과 임펠러의 상호 작용에 의해 생성되는 불안정하고 비정상상태의 복잡한 유동 특성 분석을 ANSYS FLUENT LES 난류 모델을 사용하여 수행하였다. Axial Flow 와 Radial Flow 두 가지 타입의 회전 임펠러와 3가지 베플의 형상 사이의 상호 작용과 영향을 전산유체역학(CFD)으로 예측 비교함으로써 교반 시 임펠러와 베플 주변에서의 유동 특성과 혼합 유동장에서 상대적으로 효율적인 경향을 보이는 설계 모델을 검증할 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
• /
• pp.325-330
• /
• 2001

One of the principal components of the KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) tokamak structure is the vacuum vessel, which acts as the high vacuum boundary for the plasma and also provides the structural support for internal components. Hyundai Heavy Industries Inc. has performed the engineering design of the vacuum vessel. Here the overall configuration of the KSTAR vacuum vessel was briefly described and then the design methodology and the analysis results were presented. The vacuum vessel consists of double walls, several ports, leaf spring style supports. Double walls are separated by reinforcing ribs and filled with baking/shielding water. The overall external dimensions of the main body are 3.39 m high, 1.11 m inner radius, 2.99 m outer radius, and made of SA240-316LN. The vacuum vessel was designed to be capable of achieving the base pressure of $1\times10^{-8}$ Torr, and also to be structurally capable of sustaining the vacuum pressure, the electromagnetic and thermal loads during plasma disruption and bakeout, respectively. The vacuum vessel will be baked out maximum $150^{\circ}C$ by hot pressurized water through the channels formed between double walls and the reinforcing ribs. A 3-D temperature distribution and the resulting thermal loads in the vessel were calculated during bakeout. It was found that the vacuum vessel and its supports were structurally rigid based on the thermal stress analysis. The maximum electromagnetic loads on the vacuum vessel induced by eddy and halo currents resulting from the engineering plasma radial and vertical disruption scenarios have been estimated. The stress analyses have been performed based on these electromagnetic loads and the resulting stresses at he critical locations of the vacuum vessel were within the allowable stresses.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제38권11호
• /
• pp.1207-1214
• /
• 2014

균열이 존재하는 구조물의 균열 선단에서 과도한 소성 상태에 도달하게 되면 파괴역학 매개변수에 의하여 예측되는 균열 선단의 응력장이 실제와는 매우 다르게 나타난다. 구조물의 크기와 형상 그리고 하중의 형태에 따라 균열 선단의 응력장이 유일하지 않다. 이는 균열 선단의 구속 효과가 단일 매개변수 파괴역학으로 표현 될 수 없기 때문이다. 따라서 전통적으로 사용되었던 K, J를 이용한 단일 매개변수 파괴역학을 보완하기 위하여 다양한 시도가 있었고, 대표적으로 Q-응력이 있다. 본 논문에서는 Q-응력을 이용하여 원주방향으로 완전히 발달한 표면 균열이 있을 경우의 균열 선단의 구속 효과를 확인하였다. 고려된 하중은 일차하중으로 축 방향 인장하중과 반경방향 열구배에 의한 이차하중의 복합하중이다. 이차하중이 일차하중보다 구속효과가 더 심하며 기계하중보다 열하중이 뒤에 가해지는 열충격조건에서 구속효과가 더 심하게 나타남을 확인하였다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제13권5호
• /
• pp.499-506
• /
• 2001

본 연구는 8개의 직접인장실험을 수행하여 축방향 부재의 콘크리트강도에 따른 부착특성과 균열거동을 조사하였다. 주변수는 콘크리트강도로 보통강도 24-25 MPa, 고강도 61-63 MPa이다. 직접인장시험체는 2종류로서 짧은 시험체는 횡균열 사이의 인장부재를 모형화하였고, 긴 시험체는 다수의 횡균열이 발생하는 인장부재를 모형화하였다. 이러한 직접인장실험을 수행하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 부착강도는 압축강도에 비례하여 증가한다. 그러므로 고강도콘크리트에서 응력교란구간의 길이는 더 짧아지고 횡균열 간격이 더 줄어든다. 콘크리트강도가 25MPa에서 61MPa으로 증가하였지만 쪼갬균열하중은 거의 같게 나타났다. 반면에 횡균열하중은 인장강도에 비례하여 증가하였다. 따라서 고강도콘크리트를 사용할 때에 현행 구조설계기준의 정착길이 산정방법은 재고될 필요가 있고, 피복두께와 순철근간격을 더 크게 하든지 횡보강철근의 의무화하는 것이 현행 기준에 추가되기를 권장한다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
• /
• 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
• /
• pp.1409-1416
• /
• 2010

It is essential to predict a blasting-induced excavation damage zone (EDZ) beyond the proposed excavation line of a tunnel because the unwanted damage area requires extra support system for tunnel safety. Complicated blasting process which may hinder a proper characterization of the damage zone can be effectively represented by two loading mechanisms. The one is a dynamic impulsive load generating stress waves outwards immediately after detonation. The other is a gas pressure that remains for a relatively long time. Since the gas pressure reopens up the arrested cracks and continues to extend some cracks, it contributes to the final formation of EDZ induced by blasting. This paper presents the simple method to evaluate EDZ induced by gas pressure during blasting in rock. The EDZ is characterized by analyzing crack propagation from the blasthole. To do this, a model of the blasthole with a number of radial cracks of equal length in an infinite elastic plane is considered. In this model, the crack propagation is simulated by using three conditions, the crack propagation criterion, the mass conservation of the gas, and the adiabatic condition. As a result, the stress intensity factor of the crack generally decreases as crack propagates from the blasthole so that the length of the crack is determined. In addition, the effect of rock properties, initial number of cracks, and the adiabatic exponent are investigated.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제34권2호
• /
• pp.129-138
• /
• 2010

공업용 세라믹은 자체의 특이한 물리적 특성으로 인하여 극한의 열 및 화학적 환경에서도 적용할 수 있는 우수한 고온 재료이다. 세라믹은 고온에서 저온으로 빠르게 이동되면 열충격을 받는다. 본 연구에서는 열충격에 대한 매개변수로 임계온도차이를 제안한다. 세라믹 부품에 대한 임계온도차이는 부품 크기와 대류열전달계수 등에 의해 영향을 받는다. 부품의 열충격 특성은 비정상 열응력에 의해 평가된다. 비정상 열응력이 파단계수를 초과한다면 열충격 균열이 표면에서 시작된다고 가정할 수 있다. 물에 대한 임계온도차이는 공기에 대한 임계온도차이보다 적다. 본 연구에서 사용된 국내 승용차용 삼원 촉매 담체는 반경 및 축방향 온도차이가 임계온도차이 아래에 존재하므로 충분한 열충격 성능을 가지고 있었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제38권12호
• /
• pp.1359-1365
• /
• 2014

본 연구에서는 측추력기 구성품인 Shutter의 열구조 안전성을 평가하기 위해 단방향 유체-구조 연성해석을 수행하였다. Shutter는 측추력기에서 노즐을 개방시키기 위한 구동 토크와 연소가스의 고온, 고압 열하중을 받는 부품으로 연소가 진행되는 동안 열구조 안전성을 확보하여야만 한다. 유체-구조 연성해석을 위해 측추력기의 연소시간동안 내부 유동장에서 발생하는 연소가스의 압력 및 온도 분포, 대류 열전달계수값을 유동해석을 통해 도출하였고, 이 결과 값을 맵핑 방식을 이용하여 열구조 해석의 하중조건으로 부가하였다. 연소시간동안 Shutter에서 발생되는 최대 응력 및 취약위치, 온도분포를 단위 시간 단위로 분석하여 온도에 따른 소재의 인장강도 값과 비교하여 열구조 안전성을 평가 하였다. 또한 반경 방향 변형량을 분석하여 셔터와 노즐목 간의 적정 간극을 설정하는 근거로 활용하였다.

• 전력전자학회논문지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.112-118
• /
• 2004

본 논문은 선박 추진 장치를 위한 저속 영역에서 최대 토크를 내는 대용량 BLDCM(Brushless DC motor)의 설계에 관한 연구이다. 기존의 추진 장치용 모터는 직류기 및 권선형 유도 전동기 등을 사용함으로 인하여 유지 보수가 필요하였다. 본 논문에서는 유지 보수가 필요 없고 저속에서 큰 토크를 발생 할 수 있는 BLDCM 설계를 하였다. 설계시 출력 리플 및 진동, 소음을 유발하는 코깅 토크 저감을 고려하기 위해 설계변수로 공극길이와 자극 각 등을 취하여 이의 변화에 대한 최저 코깅 토크를 가지는 최적형상을 구하고, 전동기 특성을 FEM과 Maxwell stress tensor법을 이용하여 해석하였다. 최저의 코깅 토크를 가지며 저속영역에서 최대 토크를 발생 할 수 있는 선박 추진 장치용 SPM type의 BLDCM을 설계하였다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제14권5호
• /
• pp.1043-1058
• /
• 1990

본 연구에서는 전자기 성형법에 의한 원통형상의 가공재의 자유 확관성형 가 공에 대해서 유한요소해석법을 이용한 변형 및 응력해석을 수행하였다. 탄소성 재료 모형을 확장하여 변형 경화율이 변형률 및 변형률 속도의 지배를 받는 변형률 속도 종 속 탄소성 재료 모형을 도입하였고, 1차 제하 이후까지 포함하여 고속 성형시 변형률 속도 효과에 의해 발생하는 현상들에 대해서 연구하였다.결과의 비교 및 논의를 위 하여, 해석대상과 성형조건, 그리고 가공재에 작용하는 자기압력은 Suzuki의 것과 동 일한 것을 사용하였다.