• 제목/요약/키워드: anisotropic flow

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확대 및 유선곡률을 가진 디퓨저 흐름의 수치해석 (Numerical Analysis of a Diffuser Flow with Expansion and Streamline Curvature)

  • 이연원
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제22권5호
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    • pp.595-608
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    • 1998
  • A diffuser an important equipment to change kinetic energy into pressure energy has been studied for a long time. Though experimental and theoretical researches habe been done the understanding of energy transfer and detailed mechanism of energy dissipation is unclear. As far as numerical prediction of diffuser flows are concerned various numerical studies have also been done. On the contrary many turbulence models have constraint to the applicability of diffuser-like flows with expansion and streamline curvature. In order to obtain the reliability of k-$\varepsilon$ turbulence model modified combination turbulence models composed of the anisotropic k-$\varepsilon$model modified combination turbulence models composed of the anisotropic k-$\varepsilon$ model with Hanjalic-Launder's preferential normal strain and Pope's vortex stretching mechanism are proposed. The results of the present proposed models prove the fact that the coefficient of pressure and the shear stress are well predicted at the diffuser flow.

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Strain hardening behavior of linear polymer melts

  • Hong Joung Sook;Ahn Kyung Hyun;Lee Seung Jong
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제16권4호
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    • pp.213-218
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    • 2004
  • Linear high-density polyethylene (PE) was controlled to induce strain-hardening behavior by introducing a small amount of second component with an anisotropic structure. In order to form an anisotropic structure in the PE matrix, the polymer was extruded through a twin-screw extruder, and the structure was controlled by varying the extrusion conditions. Depending on conditions, the second component formed a film, thread and droplet structure. If the second component was kept rigid, the morphology evolution could be delayed and the second component could maintain its film or thread structure without further relaxation. In par­ticular, the second component of the thread structure made a physical network and gave rise to remarkable strain hardening behavior under high extension. This study suggests a new method that induces strain hard­ening behavior by introducing a physically networked second component into the linear polymer melt. This result is anticipated to improve the processibility of linear polymers especially when extensional flow is dominant, and to contribute to our understanding of strain hardening behavior.

탄소성 내연적 유한요소법을 이용한 평면 이방성 박판의 성형공정해석 (Elastic-Plastic Implicit Finite Element Method Considering Planar Anisotropy for Complicated Sheet Metal Forming Processes)

  • 윤정환;김종봉;양동열;정관수
    • 소성∙가공
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    • 제7권3호
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    • pp.233-245
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    • 1998
  • A new approach has been proposed for the incremental analysis of the nonsteady state large deformation of planar anisotropic elastic-plastic sheet forming. A mathematical brief review of a constitutive law for the incremental deformation theory has been presented from flow theory using the minimum plastic work path for elastic-plastic material. Since the material embedded coordinate system(Lagrangian quantity) is used in the proposed theory the stress integration procedure is completely objective. A new return mapping algorithm has been also developed from the general midpoint rule so as to achieve numerically large strain increment by successive control of yield function residuals. Some numerical tests for the return mapping algorithm were performed using Barlat's six component anisotropic stress potential. Performance of the proposed algorithm was shown to be good and stable for a large strain increment, For planar anisotropic sheet forming updating algorithm of planar anisotropic axes has been newly proposed. In order to show the effectiveness and validity of the present formulation earing simulation for a cylindrical cup drawing and front fender stamping analysis are performed. From the results it has been shown that the present formulation can provide a good basis for analysis for analysis of elastic-plastic sheet metal forming processes.

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클로로포름($CHCl_3$)을 첨가한 고농도 폴리실리콘 이방성 식각 기술 (Anisotropic Etching Technology of Highly Doped Polysilicon by Mixed Chloroform)

  • 이정환;서희돈;최세곤
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.101-105
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    • 1998
  • This paper describes anisotropic etching technology of highly doped polysilicon. The main etching gases are $Cl_2$ and $SiCl_4$ for reactive ion etching of polysilicon. The mixed $CHCl_3$ to main etching gas makes polymer on etching side wall, so it prevents side etching of polysilicon. The etch rate of polysilicon is increased with increasing RF power. But the etching rate is decreased as the flow rate of $CHCl_3$ is increased with fixed RF power. The etch selectivity of polysilicon and $SiO_2$ is about 12:1. And that of polysilicon and $Si_3N_4$ is about 19:1. In the main etching gas condition, the slope of polysilicon is same as that of photoresist. But in the mixed $CHCl_3$ condition, the slope of polysilicon is larger than that of photoresist. This represents that the polymer made on side wall by added $CHCl_3$ prevents side etching, so anisotropic etching can be possible by polymer.

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이방성 재료에서의 탄성파 전파 과정에 대한 시뮬레이션 (Simulation of Elastic Wave Propagation in Anisotropic Materials)

  • 김영환;이승석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.227-236
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    • 1997
  • 탄성파 전파 과정의 정량적인 이해와 그 가시화는 결함 탐지는 물론이고, 재료의 물성 평가에 매우 중요하다. 대상 재료가 이방성을 지닐 경우에 탄성파 전파 과정은 복잡해져서 전파 과정의 해석 및 가시화 작업은 탄성파를 이용하는 결함 탐지 및 재질 평가에서는 필수적이다. 이방성 재료에서는 탄성파의 속도가 방향에 따라서 달라짐은 물론이고, 위상 속도와 군 속도의 방향이 어긋나서 파면이 진행하는 방향과 에너지가 진행하는 방향이 달라진다(beam skewing 효과). 특히 복합재료와 같이 이방성이 큰 재료에서는 이 효과가 매우 크게 나타나므로 탄성파를 이용한 시험 결과를 해석하고자 할 때에는 반드시 전파 과정을 이해해야 한다. 이방성 재료에 대해 해석적인 접근에는 한계가 있어서 유한차분법(finite difference method: FDM)과 같은 수치 해석 방법이 유용하게 사용되고 있다. 본 연구에서는 탄성파 전파 과정을 해석할 수 있는 2차원 FDM 프로그램을 개발하고, 이를 이용하여 이방성 재료에서의 탄성파 전파에 대한 전산 시뮬레이션 결과를 비교 분석한다.

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지하수위 변화에 따른 지하공동 주변의 지하수 유동특성 해석 (Groundwater Flow Characterization in the Vicinity of the Underground Caverns by Groundwater Level Changes)

  • 강재기;양형식;김경수;김천수
    • 터널과지하공간
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    • 제13권6호
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    • pp.465-475
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    • 2003
  • 본 논문은 지하공동이 건설되는 지역을 대상으로 공동내 지하수 유입량을 계산하기 위하여 영국의 AEA Technology에서 개발한 NAPSAC과 NAMMU를 이용하여 수치 모델링을 실시하였다. 이것은 3차원의 파쇄된 매질에서 지하수 유동에 대하여 아주 유효한 유한요소 소프트웨어 패키지이다. 모델링에 사용된 입력자료는 지표조사, 시추조사, 단일공 수리시험 자료 등을 이용하여 산출하였다. 공동내 지하수 유입량을 보다 정확히 산출하기 위하여 이방성 수리전도도를 고려하였으며 이방성 수리전도도값은 연구지역에 분포하는 균열체계의 확률적 분포특성이 반영된 균열망에서 역산되었다. 연속체 개념의 수치모델링을 통하여 평수기, 갈수기와 풍수기시의 지하 공동내 유입량, 유동시간, 유동경로의 변화를 계산하였다.

섬유강화 플라스틱 복합재의 압축성형에 있어서 이방성과 금형-재료계면의 미끄럼을 고려한 3차원 유한요소해석 (Three-Dimensional Flow Analysis for Compression Molding of Unidirectional Fiber-Reinforced Polymeric Composites with Slip Between Mold and Material)

  • 윤두현;조선형;김이곤
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제23권7호
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    • pp.1075-1084
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    • 1999
  • The family of unidirectional continuous fiber reinforced polymeric composites are currently used in automotive bumper beams and load floors. The material properties and mechanical characteristics of the compression molded parts are determined by the curing behavior, fiber orientation and formation of knit lines, which are in turn determined by the mold filling parameters. In this paper, a new model is presented which can be used to predict the 3-dimensional flow under consideration of the slip of mold-composites and anisotropic viscosity of composites during compression molding of unidirectional fiber reinforced thermoplastics for isothermal state. The composites is treated as an incompressible Newtonian fluid. The effects of longitudinal/transverse viscosity ratio A and slip parameter $\alpha$ on the buldging phenomenon and mold filling patterns are also discussed.

불균질.이방성 대수층의 지하수 유동분석에 지구통계기법의 응용 (Application of Geostatistical Methods to Groundwater Flow Analysis in a Heterogeneous Anisotropic Aquifer)

  • 정상용;유인걸;윤명재;권해우;허선희
    • 지질공학
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    • 제9권2호
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    • pp.147-159
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    • 1999
  • 불균질.이방성 대수층에서의 지하수 유동분석을 위하여 지구통계학적 기법을 적용하였다. 연구지역은 대한광업진흥공사의 수문지질조사 사업지구인 전남 함평군 손불면 일대이며, 이 지역 관정의 표고와 지하수위의 선형회귀분석 결과 상관성이 매우 큰 것으로 나타났다. 정규크리깅과 코크리깅을 이용하여 작성된 지하수위 등고선도는 산간지역에서 차이가 크고, 서해에 인접한 구릉이나 평지에서는 큰 차이가 없다. 표고 등 고선도를 기준으로 2개의 지하수위 분포도를 비교해 보면 코크리깅에 의한 것이 정밀성이 더 큰 것으로 나타났다. 정규크리깅과 코크리깅에 의해 작성된 지하수위 등고선도에서 손불면의 지하수 유동상태를 검토해보면, 지형이 높은 산간지역에서 서해바다에 인접한 평야지역으로 지하수가 유동하고 있다. 불균질 이방성.대수층에서의 지하수 유동분석에 대한 지구통계학적 기법의 실효성을 검토하기 위하여 지하수 유동측정기(model 200 $GeoFlo^{R}$)를 이용해서 2개 지하수공내의 유향을 측정한 결과, 측정된 지하수 유향은 정규크리깅과 코크리깅의 지하수위 등고선도에서 추정된 지하수 유향과 대체로 일치하였다.

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입자상물질과 Ash양이 디젤매연여과장치 내의 배압 및 유동균일도에 미치는 영향 (Effect of Particulate Matter and Ash Amount on Pressure Drop and Flow Uniformity of Diesel Particulate Filter Reduction System)

  • 김윤지;한단비;서태원;오광철;백영순
    • 청정기술
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    • 제26권1호
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    • pp.22-29
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    • 2020
  • 최근 미세먼지 증가로 인하여 디젤엔진의 배출 규제가 강화됨에 따라 디젤 매연여과장치에 관심이 급증하게 되었으며, 특히 디젤 배기가스 후처리 장치의 고효율화에 대한 기술개발이 더욱 요구되고 있다. 이에 대한 일환으로서 디젤매연여과장치(diesel particulate filter, DPF) 내 배기가스의 유동 균일도를 향상시키고 배압을 낮추어서 배기가스처리 효율을 높이는 연구가 많이 되고 있다. 본 연구에서는 ANSYS Fluent를 이용하여 직경 12"의 DPF와 디젤산화촉매(diesel oxidation catalyst, DOC)를 장착한 디젤 매연여과장치에서의 배기가스의 유속과 온도, DPF IO ratio, Ash와 PM양에 따른 배압에 미치는 영향을 시뮬레이션 하여 배압을 낮추는 최적화 연구를 하였다. 결과로서 배기가스의 온도와 유속이 낮을수록 배압이 낮아졌으며, PM양이 Ash양보다 배압에 더 큰 영향을 주는 것으로 나타냈다. 또한 비대칭 DPF가 대칭 DPF에 비해 배압이 더 낮게 나타냈으나, 유동 균일도의 경우는 다양한 변수에 관계없이 일정하게 나타냈다. european stationary cycle (ESC), european transient cycle (ETC) 조건에서 PM의 정화효율은 비대칭, 대칭 DPF 관계없이 유사하나, particle number (PN)의 정화효율에서는 비대칭 DPF가 대칭 DPF에 비해 높게 나타냈다.