• 제목/요약/키워드: Rotating Structure

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동축 반전 전기동력 수직이착륙기의 지면 효과에 대한 전산해석 (Computational Simulation of Coaxial eVTOL Aircraft in Ground Effect)

  • 양진용;이혁진;명노신;이학진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권9호
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    • pp.599-608
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    • 2022
  • 로터 시스템을 사용하는 도심 항공 모빌리티(Urban Air Mobility, UAM)는 이착륙 시 버티포트(Vertiport)에서 지면 효과를 경험하게 된다. UAM의 안전한 운용을 위해서는 지면 효과가 비행체의 공력성능에 미치는 영향성이 선행적으로 분석되어야 한다. 본 연구에서는 Lattice Boltzmann Method (LBM)를 적용하여지면 효과가 동축 반전 프로펠러를 장착한 쿼드콥터 형상 전기동력 수직이착륙기 전기체의 공력성능 및 후류 구조에 미치는 영향을 분석하였다. 동축 반전 프로펠러 시스템의 상하부 프로펠러에서 지면 효과 영향성은 상이하게 관찰되었다. 지면과의 이격 거리가 변화하더라도 상부 프로펠러의 성능에는 큰 변화가 없었지만, 지면과 가까워질수록 하부 프로펠러에서는 평균 추력과 토크 값이 크게 증가하였다. 또한 이격 거리가 감소함에 따라 추력 변동의 진폭이 증가하는 경향성이 나타났다. 지면 효과에 의해 프로펠러 후류는 하류 방향으로 충분히 전파되지 못하고 지면을 따라 발달한 Outwash 흐름에 의해 확산되었다. 프로펠러 시스템 사이에서 지면 확산 유동이 충돌하는 분수 와류(Fountain Vortex)의 형성을 확인하였다.

시스템 식별을 통한 자기베어링 장착 터보 압축기의 불평형 응답 예측 (Predictions of Unbalanced Response of Turbo Compressor Equipped with Active Magnetic Bearings through System Identification)

  • 백성기;노명규;이기욱;박영우;이남수;정진희
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권1호
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    • pp.97-102
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    • 2016
  • 회전 기계에서 회전에 따른 진동은 성능 저하 및 고장의 직접적 원인이 되어, 진동을 예측하고 저감 방안을 수립하는 것이 매우 중요하지만, 회전 기계의 조립이나 설치 과정에서 발생하는 불평형의 변화나 지지 구조물의 진동 모드는 예측이 어려워 그 영향을 사전에 평가하기 어렵다. 본 논문에서는 자기베어링에 의해 지지된 터보 압축기의 전달함수를 시스템 식별과정을 통해 구하고 이를 활용하여 압축기의 불평형 응답을 예측한다. 식별된 전달함수는 회전체의 진동 모드와 지지 구조물의 진동 모드를 함께 포함하고 있어, 불평형 응답에 대한 지지 구조물의 영향을 실질적으로 평가할 수 있다. 저속 운전에 의해 불평형을 추정하고 정격 속도까지의 불평형 응답을 시험 결과와 비교하여 예측의 적절성과 문제점을 파악하였다.

대장균주로부터 분리한 GSH-1 효소의 결정화 (CRYSTALLIZAT10N OF $\gamma$-GLUTAMYLCYSTEINE SYNTHETASE FROM Escherichia coli)

  • 황광언;김경규
    • 한국결정학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.100-104
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    • 1993
  • 환원된 글루타치온은 모든 세포의 대사에 중요한 역할을 하고 있다. 글루타치온은 두개의 연속적인 반응으로 합성된 세개의 펩타이드로 구성되어 있다. 첫 번째 반응에서의 촉매효소가 GSH-I 이며, 두번째 반응에서의 촉매효소가 GSH-반이다. 대장균주의 글루 타치온 합성 기작은 주로 GSH-I의 되돌림 제어에 의 해 조절되고 있다. 이러한 생화학적 작용과 구조와의 관계를 알기 위한 첫 단계로 증기 확산 방을 방법과 모세관 확산 방법으로 실온에서 결정을 얻게 되었다. GSH-I 효소의 결정은 침전제 ammonium sulfate을 사용하여 얻었으며, 증기 확산 방을 방법으로는 10 일의 기간으로 실온에서 0.2 m x 0.2 mm x 0.2 mm 크기로 자랐으며. 이 결정은 싱크로트론 X-T3y 를 사용하여 약 4.0 A 까지 회절 시켰다. 또, 모세관 을 이용한 방법으로 얻은 결정은 40일의 기간으로 실온에서 0.25 mm X 0.25 mm X 0.3 mm 의 크기로 자랐으며, 이 결정은 회전 음극선의 X-ray를 사용하여 약 4.0 A까지 회절시켰다.

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Structural Stability of High-temperature Butterfly Valve Using Interaction Analysis

  • Lee, Moon-Hee;Son, In-Soo
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제23권6_1호
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    • pp.881-888
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    • 2020
  • A butterfly valve is a valve that adjusts flow rate by rotating a disc for about 90° with respect to the axis that is perpendicular to the flow path from the center of its body. This valve can be manufactured for low-temperature, high-temperature and high-pressure conditions because there are few restrictions on the used materials. However, the development of valves that can be used in a 600℃ environment is subject to many constraints. In this study, the butterfly valve's stability was evaluated by a fluid-structured interaction analysis, thermal-structure interaction analysis, and seismic analysis for the development of valves that can be used in high-temperature environments. When the reverse-pressure was applied to the valve in the structural analysis, the stress was low in the body and seat compared to the normal pressure. Compared with the allowable strength of the material for the parts of the valve system, the minimum safety factor was approximately 1.4, so the valve was stable. As a result of applying the design pressures of 0.5 MPa and 600℃ under the load conditions in the thermal-structural analysis, the safety factor in the valve body was about 3.4 when the normal pressure was applied and about 2.7 when the reverse pressure was applied. The stability of the fluid-structure interaction analysis was determined to be stable compared to the 600℃ yield strength of the material, and about 2.2 for the 40° open-angle disc for the valve body. In seismic analysis, the maximum value of the valve's stress value was about 9% to 11% when the seismic load was applied compared to the general structural analysis. Based on the results of this study, the structural stability and design feasibility of high-temperature valves that can be used in cogeneration plants and other power plants are presented.

건축구조물의 지진해석에서 좌표축의 설정에 따른 보정계수 산정법 (Scale-Up Factor for Seismic Analysis of Building Structure for Various Coordinate Systems)

  • 유일향;이동근;고현;김태호
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.33-47
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    • 2007
  • 실무에서 지진해석법으로 널리 쓰이는 방법은 등가정적해석법과 응답스펙트럼해석법이다. 이 중 등가정적해석법에 의한 밑면전단력은 구조물의 주축을 해석좌표축에 어떻게 배치하는가와 상관없이 일관된 값을 나타낸다. 그러나 응답스펙트럼해석은 해석좌표 축에 구조물의 주축을 다르게 배치하여 해석을 수행하면 밑면전단력이 각기 다르게 발생한다. 이는 엔지니어가 구조물을 설계함에 있어 구조물의 주축을 해석좌표축에 어떻게 설정했는지에 따라 설계부재력이 모두 달라질 수 있음을 뜻한다. 또한 응답스펙트럼해석은 지진을 가한 방향의 직각방향에서 적지 않은 응답이 발생하는 경우가 생긴다. 한방향 해석에 대한 X와 Y축을 따라 분리되는 이러한 양방향 응답은 보정계수 산정시 쓰이는 밑면전단력을 작게 만들며 이는 결과적으로 보정계수를 크게하여 과다설계의 우려가 생긴다. 내진설계시 발생하는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 수평의 강성 차이에 따라 구조물을 크게 세 가지(양방향 대칭 구조물, 한방향 비대칭구조물, 양방향 비대칭구조물)로 분류하여 각각의 경우에 대하여 간단한 모델을 선정하고 구조물의 주축을 회전시켜가면서 지진해석을 수행하였다. 각 경우의 예제구조물이 가지는 동적특성과 설계부재력을 살펴보았다. 현재 실무에서 적용되는 보정계수 산정법에 의한 설계부재력과 앞선 문제들을 해결하고자 본 논문에서 제안하는 새로운 보정계수 산정법에 의한 설계부재력을 비교하여 제안하는 보정계수 산정법의 효율성을 검토하였다. 그 결과로 새로 제안된 보정계수 산정법에 의하여 설계부재력을 산정하는 것이 내진설계시 엔지니어들이 겪을 수 있는 혼란을 덜어주며 경제적인 부재설계가 가능함을 알 수 있었다.

FCEV용 원심형 터보 블로워의 마운트 진동 저감에 관한 연구 (A Study on Mount Vibration Reduction of a Centrifugal Turbo Blower for FCEV)

  • 김윤석;이상권
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제18권10호
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    • pp.1073-1081
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    • 2008
  • A centrifugal turbo blower of the fuel cell electric vehicle (FCEV) operates at very high speed above 30000 rpm in order to increase the pressure of the air, which supplied to a stack of FCEV, using rotation of its impeller blades. Vibration which originated from the blower is generated by unbalance of mechanical components, rotation of bearings and rotating asymmetry that rotate at high speed. The vibration is transmitted to receiving structure through vibration isolators and it can causes serious problems in the noise, vibration and harshness(NVH) performance. Thus, the study about reducing this kind of vibration is an important task. In this paper, dynamic analysis of the blower executed by numerical simulation and experimental analysis of the blower is also performed. Then, measured and simulated results are compared in order to validate of the simulation. Finally, reducing vibration through modifying mount stiffness is the main purpose of this paper.

An NMR Study on the Phase Change of Lipid Membranes by an Antimicrobial Peptide, Protegrin-1

  • Kim, Chul
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권2호
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    • pp.372-378
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    • 2010
  • Membrane disruption by an antimicrobial peptide, protegrin-1 (PG-1), was investigated by measuring the $^2H$ solid-state nuclear magnetic resonance (SSNMR) spectra of 1-palmitoyl-$d_{31}$-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphatidylcholine (POPC_$d_{31}$) in the mixture of PG-1 and POPC_$d_{31}$ lipids deposited on thin cover-glass plates. The experimental line shapes of anisotropic $^2H$ SSNMR spectra measured at various peptide-to-lipid (P/L) ratios were simulated reasonably by assuming the mosaic spread of bilayers containing pore structures or the coexistence of the mosaic spread of bilayers and a fast-tumbling isotropic phase. Within a few days of incubation in the hydration chamber, the pores were formed by the peptide in the POPC_$d_{31}$ and POPC_$d_{31}$/cholesterol membranes. However, the formation of the pores was not clear in the POPC_$d_{31}$/1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phosphatidylglycerol (POPG) membrane. Over a hundred days after hydration, a rapidly rotating isotropic phase increased in the POPC_$d_{31}$ and the POPC_$d_{31}$/cholesterol membranes with the higher P/L ratios, but no isotropic phase appeared in the POPC_$d_{31}$/POPG membrane. Cholesterol added in the POPC bilayer acted as a stabilizer of the pore structure and suppressed the formation of a fast-tumbling isotropic phase.

솔리디티에 따른 H-로터의 공기역학적 특성 및 성능해석 (Numerical Analysis of Aerodynamic Characteristics and Performance Analysis on H-rotor with Various Solidities)

  • 주성준;이주희
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.5-13
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    • 2016
  • Three-dimensional unsteady numerical analysis has been performed to observe aerodynamic characteristics of a H-rotor. Generally, the structure of the H-rotor is simple but the aerodynamic characteristics are exceptionably complicated since the angle of attacks and incident velocities to a blade are considerably varied according to the azimuth angles and solidities. The blade in the upwind revolution between 0 to 180 degree obtains aerodynamic energy from the free stream but the blade in the downwind revolution between 180 to 360 degree does not. When the rotating speed increases, the blade in the downwind revolution accelerates the air around the blade like a fan and it consumes the energy and shows negative torque in the area. On the other hand, the direction of the free stream is bent because of the interaction between blade the free stream. Therefore, the operation point (highest power coefficient) appears at a lower tip-speed-ratio what it is expected.

풍력터빈의 구조특성 평가에 관한 연구-Part1 (A Study on the Evaluation of Structural Properties of Wind Turbine Blade-Part1)

  • 이경수;;;한상을
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.47-54
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    • 2014
  • This paper presents the structural model development and verification processes of wind turbine blade. The National Renewable Energy Laboratory (NREL) Phase VI wind turbine which the wind tunnel and structural test data has publicly available is used for the study. The wind turbine assembled by blades, rotor, nacelle and tower. The wind blade connected to rotor. To make the whole turbine structural model, the mass and stiffness properties of all parts should be clear and given. However the wind blade, hub, nacelle, rotor and power generating machinery parts have difficulties to define the material properties because of the composite and assembling nature of that. Nowadays to increase the power generating coefficient and cost efficiency, the highly accurate aerodynamic loading evaluating technique should be developed. The Fluid-Structure Interaction (FSI) is the emerging new way to evaluate the aerodynamic force on the rotating wind blade. To perform the FSI analysis, the fluid and structural model which are sharing the associated interface topology have to be provided. In this paper, the structural model of blade development and verifying processes have been explained for Part1. In following Part2 paper, the processes of whole turbine system will be discussing.

SED MODELING FOR CLASS 0 PROTOSTAR L1527 IRS

  • Baek, Giseon;Lee, Jeong-Eun;Lee, Seokho
    • 천문학회보
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    • 제40권2호
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    • pp.42.1-42.1
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    • 2015
  • We model the Spectral Energy Distribution (SED) of Class 0 protostar L1527 IRS using a radiative transfer code RADMC-3D. In addition to the photometry data from literatures, we include the Herschel/PACS data which well covers the far-infrared SED peak of L1527 IRS, providing precise constraints to the density structure and other physical properties of its circumstellar envelope. Previously, Tobin et al. (2013) presented a dust continuum modeling results using a rotating and infalling envelope (Terebey and Shu, & Cassen 1984 ; TSC envelope), which originally describes a power-law density profile (${\rho}{\propto}r-{\alpha}$) with the power-law index (${\alpha}$) of 1.5. However, we find that Herschel/PACS data are better fitted with a shallower power-law density profile. This smaller power-law might be attributed to a inner envelope. Thus, we fit the SED of L1527 IRS with a Bonnor-Ebert sphere, which is a combination of the inner flat-topped and the outer power-law (${\alpha}=2$) density profiles. This Bonnor-Ebert sphere is often used to explain the density profile of prestellar cores, which is considered the earliest stages of star formation. The well-fitted SED with a Bonnor-Ebert sphere suggests that L1527 IRS might have collapsed from a Bonnor-Ebert sphere rather than a singular isothermal sphere.

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