항공기 결빙 분야에서 표면 조도는 대류 열전달을 강화하고 국소 액적 부착률(Local Collection Efficiency)을 변화시킨다는 점에서 매우 중요한 요소로 받아들여지고 있다. 이에 따라 최근 결빙실험 분야에서는 표면 조도 형성과정 데이터를 획득하기 위한 노력이 진행되고 있다. 한편, 이러한 실험은 데이터 측정의 어려움으로 인해 주로 저속 결빙조건에서 수행되고 있다. 그러나 저속조건이 표면 조도의 최종 형상에 미치는 영향은 아직 거의 알려진 바가 없다. 본 연구는 저속 결빙조건에서 실험을 수행하고, 획득한 표면 조도 데이터와 결빙조건과의 연관성을 분석하였다. 분석 방법으로는 기존 고속조건 실험에 활용되는 지배 파라미터를 이용하였으며, 표면 조도의 경향성을 기존 고속 실험 결과와 비교하였다. 표면 조도 크기는 기존에 알려진 경향성과 잘 일치했지만, smooth zone 폭은 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다.
본 연구에서는 미사일형상의 몸체(쉘)와 쉘의 헤드부에 조종면을 부착한 발사체에서 힘과 모멘트를 측정하였다. 쉘과 헤드부는 상호 분리되어 있으며, 쉘은 모터에 의하여 회전되도록 하였다. 헤드부는 쉘의 회전방향과는 반대로 회전하며, 헤드부의 회전은 한 쌍의 조종면에 동일한 회전 방향으로 각변위을 주어서 비행하는 경우에 자연적으로 회전력이 발생되도록 하였다. 실험에서의 유속은 40 m/s로 설정하였으며, 레이놀드수는 헤드직경을 기준으로 $1.3{\times}10^5$였다. 발사체의 자세제어 및 방향전환을 위하여 헤드부에 있는 다른 한쌍의 조종면은 각변위의 조정이 가능하도록 하였다. 회전하는 발사체에서 힘과 모멘트의 변화가 측정되었으며, 측정된 결과로부터 FFT 분석을 통하여 영향력이 있는 진폭과 주파수를 얻었다.
본 연구에서는 항공살포에 의한 약액의 비산 저감을 위한 방법으로 차단 식물의 효과를 정량 평가하고자 하였다. 이에 따라 식물의 엽면적지수(LAI)에 따른 잎의 약액 부착 효율 및 공기 투과 저항성을 비산 챔버를 활용하여 측정하였다. LAI는 엽면적 밀도를 세 수준으로 구분하여 측정하였으며, 각 수준별 평균 LAI는 1.723±0.130, 2.810±0.412, 4.875±0.701로 산정되었다. 풍속 1m·s-1에서 LAI가 'Low' 수준일 때 부착 효율 16.13%로 측정되었고, 동일 LAI 수준에서 풍속이 2m·s-1로 증가할 때 식물의 부착 효율은 29.06%로 측정되어 1.80배 증가한 것으로 나타났다. 'Medium' 수준에서는 풍속 조건에 따라 24.42%에서 43.06%로 1.76배 증가하였다. 또한 LAI가 'High' 수준일 때 풍속의 변화에 따른 식물의 부착 효율은 1.24배 증가하는 것으로 나타나 풍속의 증가에 따라 식물의 약액 부착 효율도 함께 증가하는 경향을 보였다. 풍속 및 LAI에 따른 식물의 공기 투과 저항성 실험에서 LAI가 증가할수록 공기 투과 저항성 또한 증가하는 경향을 보였으며, 2차 함수 및 거듭제곱 함수에 대한 회귀분석 결과 결정계수가 0.96-0.99 수준으로 높은 설명력을 보였다. 본 연구를 통해 농경지에 인접하게 식재된 식물이 항공살포 된 약액이 비산될 때 잎에 부착 및 지면 퇴적을 유도하여 비산 저감에 효과를 나타냄을 정량 평가하였다. 또한 LAI가 증가할수록 내부 저항이 증가하는 것을 실험적으로 규명하였다. 이를 기반으로 향후 잎의 형상 및 캐노피 등 식물 특성 변수를 추가 반영하여 비산 저감 효과를 기대할 수 있는 적정 작물을 선정하는 자료가 될 것으로 사료된다.
An experimental work was conducted to develop an optimum operating system of various hay drying systems ; sun-drying with long hay, sun-drying after chopping, sun-drying after crushing, heated air drying after chopping using batch-type dryer and heated air drying after crushing using tunnel-type dryer. Seombody having 60 cm long and initial moisture content of approximately 79 % in wet basis was used for the experiment. The criteria selected for determining the optimum operating condition were the drying performance rate, the production cost and quality of dried matter of each drying systems. The result of this study are summarized as follows : 1. Drying characteristics of leaves of long stem hay, chopped seombody and crushed one were obtained by maintaining the oven temperature at 70 degrees centigrade. The required drying times for various samples to approximately 15% moisture content in wet basis were about 50 min .for leaves ; 160 min. for crushed hay ; 250 min. for chopped hay ; 340min. for ling hay and more than 360 min .for stems. The drying time of crushed hay was required about 50 % of that for the uncrushed long hay. Such a significant difference of drying of time between the leaf and long stem may indicate that an effective drying of seombody may not be achieved unless any kind of special process treatment for the whole hay is undertaken. 2. In each individual drying system, the following conclusions were drawn: a. After 8 days sun-drying on concrete floor under good days with average tempe?rature at $256{\circ}C$ and relative humidity at 55% at 2 P.M., the moisture content of long hay was still above 25 5'~ and the leaf loss during drying caused by wind and rough handling was more than 50 ~G. b. It was possible to dry the chopped seombody by sun-drying down to about 10 % moisture content within 5 days, however, a stock of heat and discolouration phenomena were observed during the drying, which may be due to the increased deposit-density by chopping, resulting in lowering the quality of the dried product. c. Sun-drying for the crushed material by hay-conditioner was required about 4 days to reduce the moisture content to about 10 %, keeping the quality of dried product at good grade. o. The optimum deposit-depth of the chopped seombody in the batch-type dryer used was about 28cm with about 42kg/hr of drying performance rate. However, it was necessary to overturn the materials between the upper and lower layers in order to obtain a good quality of dried product. d. The drying performance rate by the tunnel-type drier was highest among those of drying systems tested, giving the rate of approximately 400kg/day. 3. On reviewing the individual drying system for seombody, it was possible to draw conclusion that the best system was tunnel drying with the crushed seombody as far as the performance rate was concerned. However, the methods gives the highest operational cost. The system for the lowest operational cost with good quality of dried product was the sun-drying with the crushed material. Accordingly, it may be recommended that the system of sun-drying for the crushed seombody may be the most feasible system presently applicable to farm-level operation.
An experimental work was conducted to develop an optimum operating system of various hay drying systems ; sun-drying with long hay, sun-drying after chopping, sun-drying after crushing, heated air drying after chopping using batch-type dryer and heated air drying after crushing using tunnel-type dryer. Seombody having 60 cm long and initial moisture content of approximately 79 % in wet basis was used for the experiment. The criteria selected for determining the optimum operating condition were the drying performance rate, the production cost and quality of dried matter of each drying systems. The result of this study are summarized as follows : 1. Drying characteristics of leaves of long stem hay, chopped seombody and crushed one were obtained by maintaining the oven temperature at 70 degrees centigrade. The required drying times for various samples to approximately 15% moisture content in wet basis were about 50 min .for leaves ; 160 min. for crushed hay ; 250 min. for chopped hay ; 340min. for ling hay and more than 360 min .for stems. The drying time of crushed hay was required about 50 % of that for the uncrushed long hay. Such a significant difference of drying of time between the leaf and long stem may indicate that an effective drying of seombody may not be achieved unless any kind of special process treatment for the whole hay is undertaken. 2. In each individual drying system, the following conclusions were drawn: a. After 8 days sun-drying on concrete floor under good days with average tempe\ulcornerrature at $256{\circ}C$ and relative humidity at 55% at 2 P.M., the moisture content of long hay was still above 25 5'~ and the leaf loss during drying caused by wind and rough handling was more than 50 ~G. b. It was possible to dry the chopped seombody by sun-drying down to about 10 % moisture content within 5 days, however, a stock of heat and discolouration phenomena were observed during the drying, which may be due to the increased deposit-density by chopping, resulting in lowering the quality of the dried product. c. Sun-drying for the crushed material by hay-conditioner was required about 4 days to reduce the moisture content to about 10 %, keeping the quality of dried product at good grade. o. The optimum deposit-depth of the chopped seombody in the batch-type dryer used was about 28cm with about 42kg/hr of drying performance rate. However, it was necessary to overturn the materials between the upper and lower layers in order to obtain a good quality of dried product. d. The drying performance rate by the tunnel-type drier was highest among those of drying systems tested, giving the rate of approximately 400kg/day. 3. On reviewing the individual drying system for seombody, it was possible to draw conclusion that the best system was tunnel drying with the crushed seombody as far as the performance rate was concerned. However, the methods gives the highest operational cost. The system for the lowest operational cost with good quality of dried product was the sun-drying with the crushed material. Accordingly, it may be recommended that the system of sun-drying for the crushed seombody may be the most feasible system presently applicable to farm-level operation.
This paper describes the results of an experimental investigation of the flow characteristics and the heat transfer rate on a surface by interaction of a pair of vortices. The test facility consists of a boundary-layer wind tunnel with a vortex introduced into the flow by half-delta wings(vortex generators) protruding from the surface. In order to control the strength of the two longitudinal vortices, the angles of attack of the vortex generators are varied from 20 degree to 45 degree, but spacings between the vortex generators are fixed to 4 cm. The 3-dimensional mean velocity downstream of the vortex generators is measured by a five-hole pressure probe, and the hue-capturing method using the thermochromatic liquid crystals has been used to provide the local distribution of the heat transfer coefficient. By using the method mentioned above, the following conclusions are obtained from the present experiment. The boundary layer is thinned in the regions where the secondary flow is directed toward the wall and thickened where it is directed away from the wall. The peak augmentation of the local heat transfer coefficient occurs in the downwash region near the point of minimum boundary-layer thickness. Streamwise distributions of averaged Stanton number on the measurement planes show very similar trends for all the cases(${\beta}=20^{circ},\;30^{\circ}\;and\;45^{\circ}$).
RNG $k-{\varepsilon}$ 난류모형이 포함된 3차원 동수역학 수치모형(FLOW-$3D^{(R)}$)을 사용하여 수조 수치실험을 통한 항력계수 산정 가능성을 검토하였다. 물리적 실험으로 항력계수가 알려져 있는 말뚝구조물에 대하여, 사각형 말뚝구조물의 수치해에 의한 항력계수값이 $1.34{\sim}1.52$로 물리적 실험값인 $1.3{\sim}1.5$의 범위와 매우 유사한 결과를 보였다. 원형 말뚝구조물은 0.5$0.75{\sim}0.78$ 정도로서 물리적 실험치와 비교적 잘 일치하였다. 그리고 항력계수값이 알려지지 않은 열을 이룬 말뚝구조물의 경우 항력계수값은 구조물 간의 간섭으로 단일 구조물에 비해 항력계수가 크게 나타났으며, 각 구조물간의 거리비가 작아짐에 따라 구조물이 받는 항력계수값은 증가하는 양상을 보였다.
The aim of this paper is to investigate the application of solar energy in reducing cabin thermal load. When a vehicle is parked under the sun in summer, the interior temperature can reach up to $70^{\circ}C$ depending on the solar intensity. Solar power, one of the green energies, is used in automobile air conditioning systems, in order to operate the blower. The power supply of a blower's voltage has been used in a solar sunroof experiment. At the climate wind tunnel, cabin temperature changes were conducted with various operating modes of an air handling system and the preventilation parking conditions of several vehicles, outdoors, was also examined. The test results of the solar sunroof, 39.3W power and 14.1% efficiency were obtained. The thermal load behavior was analysed with the air handling system operating mode differently according to the cabin temperature. By simply operating the blower, average cabin temperature decreased between $5^{\circ}C{\sim}10^{\circ}C$ in those vehicles parked outdoors in summer. This reveals that cabin thermal comfort can be improved without consuming the vehicle's extra energy, and that the performance of the air-conditioning system is better than those currently found in vehicles. Moreover, fuel economy will be increased as a result of the reduction in the use of the air-conditioning system, and many other human advantages will be gained. Such advantages include minimized VOCs and a healthy cabin environment.
아크히터의 작동특성을 예측하고 아크히터 자체의 설계와 해석을 위해, 세그먼트 아크히터(segmented arc-heater)의 내부 유동을 계산하였다. 지금까지 몇몇 연구자들이 아크히터 내부 유동을 수학적으로 모델링하여 일부 아크히터의 내부 유동을 정확하게 계산하는데 성공하였지만, 다양한 아크히터의 여러 운용 조건을 모두 만족하는 수학적 모델을 완성하지 못했다. 본 연구에서는 수학적 모델링의 범용성 확보를 위해, 아크 히터 내부의 난류 유동에 중점을 두었다. 기존의 대수 난류 모델을 대신하여 세 개의 2방정식 난류를 사용하였으며, 계산 결과 $k-\varepsilon$ 난류 모델이 아크히터 내부의 유동을 모사하는데 적합하다는 것을 확인했으며, 난류가 아크히터 유동을 특성을 좌우하는 중요한 요소 중에 하나라는 것을 밝혔다.
본 연구에서는 편대비행하는 고속 항공기의 날개 끝 와류의 공력 간섭 효과를 연구하기 위해서 풍동실험기법이 적용되었다. 편대비행에서 앞선 항공기의 날개 끝에서 발생하는 와류가 뒤따르는 항공기의 공력 특성에 영향을 미칠 수 있다. 흐름의 간섭 효과는 앞선 항공기와 뒤따르는 항공기의 날개 끝 사이의 거리에 따라서 변화된다. 본 연구의 실험결과 앞선 항공기에서 발생되는 날개 끝 와류는 뒤따르는 항공기의 공력 및 모멘트 계수를 변화시킴을 확인하였다. 특히, 후방 항공기의 양력계수는 수직 및 수평 위치에 따라 y/b=-0.125, z/b=0.0에서 가장 많이 증가되거나 y/b=-0.5, z/b=0.38에서 가장 크게 감소됨을 확인하였으며, 두 항공기로부터 발생된 날개 끝 와류의 간섭 현상이 자세히 관찰되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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