Aerodynamic sensitivity analysis is performed for the Navier-Stokes equations coupled with two-equation turbulence models using a discrete adjoint method and a direct differentiation method respectively. Like the mean flow equations, the turbulence model equations are also hand-differentiated to accurately calculate the sensitivity derivatives of flow quantities with respect to design variables in turbulent viscous flows. Both the direct differentiation code and the adjoint variable code adopt the same time integration scheme with the flow solver to efficiently solve the differentiated equations. The sensitivity codes are then compared with the flow solver in terms of solution accuracy, computing time and computer memory requirements. The sensitivity derivatives obtained from the sensitivity codes with different turbulence models are compared with each other. Using two-equation turbulence models, it is observed that a usual assumption of constant turbulent eddy viscosity in adjoint methods may lead to seriously inaccurate results in highly turbulent flows.
Lithium diffusivity of the silicon (Si)-based materials of Si-Cu and $SiO_x$ (x = 0.4, 0.85) with improved interfacial stability to electrolyte have been determined, using variable rate cyclic voltammetry with film model electrodes. Lithium diffusivity is found to depend on the intrinsic properties of anode material and electrolyte; the fraction of oxygen for $SiO_x$ (x = 0.4, 0.85), which is directly related to electrical conductivity, and the electrolyte type with different ionic conductivity and viscosity, carbonate-based liquid electrolyte or ionic liquid-based electrolyte, affect the lithium diffusivity.
Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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제13권2호
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pp.73-86
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2009
The problem of thermal stability of an exothermic reactive viscous fluid between two parallel walls in the plane Poiseuille and Couette flow configurations is investigated for different thermal boundary conditions. Neglecting reactant consumption, the closed-form solutions obtained from the momentum equation was inserted into the energy equation due to dissipative effect of viscosity. The resulting energy equation was analyzed for criticality using the variational method technique. The problem is characterized by two parameters: the Nusselt number(N) and the dynamic parameter($\Lambda$). We observed that the thermal and dynamical boundary conditions of the wall have led to a significant departure from known results. The influence of the variable pre-exponential factor, due to the numerical exponent m, also give further insight into the behavior of the system and the results expressed graphically and in tabular forms.
This paper presents a six sigma project for improving gate painting quality in a medium-sized automotive part company. The project follows a disciplined process of five macro phases: Define, Measure, Analyze, Improve, and Control. A CTQ(critical to quality) is determined based on COPQ(cost of poor quality) analysis, and a process map is utilized for identifying process input variables. Three KPIV s(key process input variable) are selected; Painting Temperature, Painting Quantity, and Painting Viscosity, and DOE(design of experiments) is utilized for finding the optimal process conditions for three KPIVs. MINITAB software is used for data analyses and DOE. The sigma level of defects rate has improved from 2.93 to 3.66.
Electrorheological(HER) and magnetorheologica(MR) fluids have a unique ability to increase the dynamic yield stress of the fluid substantially when electric or magnetic field is applied. ER and MR fluid-based dampers are typically analyzed using Bingham-plastic shear flow analysis under Quasi-steady fully developed flow conditions. An alternative perspective, supported by measurements reported in the literature, is to allow for post-yield shear thinning and shear thickening. To model these, the constant post-yield plastic viscosity in Bingham model can be replaced with a power-law model dependent on shear strain rate that is known as the Herschel-Bulkley fluid model. The objective of this paper is to predict the damping forces analytically in a typical ER bypass damper for variable electric field, or yield stress using Herschel-Bulkley analysis.
This paper presents the property of the Squeeze Film Damper (SFD) using Magneto-Rheological fluid (MR fluid). The damping property of a SFD for a flexible rotor system varied according to vibration mode. MR fluid is known as a functional fluid with controllable apparent viscosity of the fluid by applied magnetic field strength. When the MR fluid is applied in the SFD, the SFD using MR fluid can effectively reduce vibrations of the flexible rotor in a wide range of rotating speed by control of the applied magnetic field strength. To investigate in detail the SFD using MR fluid, the SFD to support one mass was constructed and its performance was experimentally investigated in the present study. The damping property of the SFD using MR fluid has viscous damping by Newtonian fluid, but not Coulomb friction by Bingham fluid. Therefore, The system damped by the SFD can be considered as a linear system.
Four screen mesh counts of 100, 150, 200, and 305 threads per inch are chosen and a designed test figure is exposed on them for printing experiment to measure the ink deposit thickness. Among a number of variables, the ink viscosity, the screen gap and the squeegee pressure and speed are estimated with their effected thickness. These variables affect as much as around 50% compared with the theoretical ink volume listed by the mesh manufacturer and each variable has different influence on the thickness. The data and graphs have been analyzed for the thick film production.
We calculated the residual current forced by buoyancy, wind stress, and tidal stress in the Chinhae Bay using a three-dimensional diagnostic model. The calculated current was also compared with the observation. The flow directs outward from the central area of the Bay in the upper layer, and also forms eddy-shape stucture in the upper and middle layers. The flow of bottom layer shows an opposite pattern compared to those of top and middle layers. The maximum speed was 6.05 em/see (September) and 3.49 cm/sec (November) in the upper layer, and 4.39 cm/sec on both month in the middle layer. The Kinetic energy of November (8.39xlO' W) was larger than that of September (1.24xlO 'W), mainly resulting from larger buoyancy effect in September. In spite of the roughness of the grid size(1 km) and wind date, the calculated flow shows eorrelation(r=0.71) with the observation. We expect that the correlation be increased by increased by adopting the fine grid and the variable coefficients of diffusion and viscosity.
The problem of transient laminar natural convection in compressible fluid in a rectangular enclosure is considered. The upper and lower boundaries of the enclosure are thermally insulating and the side boundaries are maintained at fixed temperatures. The fluid is considered to be a perfect gas with constant viscosity and thermal conductivity and the formulation differs from the boussinesq simplification in that the effects of variable density are completely retained. The motions are restricted to two dimensions. For incompressible fluid, the natural convection is driven mainly by buoyancy force. But the solutions show that for compressible fluid, the natural convection is driven by pressure and buoyancy forces and the thermally induced motion is acoustic in nature.
Cho Ihn-Sung;Oh Seok-Hyung;Song Kyu-Keun;Jung Jae-Youn
Journal of Mechanical Science and Technology
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제20권10호
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pp.1716-1721
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2006
The Lubrication Mode of line contacts between the vane and the camring in an oil hydraulic vane pump has been investigated. First, the variations of the radial force of a vane were calculated from previous measurements of dynamic internal pressure in four chambers surrounding a vane. Next, the lubrication modes were distinguished with Hooke's chart, which is an improvement over Johnson's chart. Finally, the influence of the boundary conditions in the lubrication region on the fluid film lubrication was examined by calculating the film pressure distributions. The results showed that the lubrication mode of the vane tip exists in the rigid-variable-viscosity region, and that discharge pressure higher than 7 MPa greatly affects the oil film pressure in the small and the large arc section because of the Piezo-viscous effect.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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