The purpose of this study is to compare the time mean velocity distribution, the time mean kinetic energy, and the time mean turbulence intensity between vertical and horizontal flow fields in a coaxial circular pipe by PIV measurement. Experiments are performed at a Reynolds number 2,000, measuring regions divided as the section regions A, B, C, D in flow fields. The angle of the high-frequency ultrasonic is selected in the direction of $45^{\circ}$ to the flow axes and it is reflected several times. In results, it is clarified that the effect of gravity is given in the vertical flow field compared with the horizontal flow field and the ultrasonic affects the turbulence enhancement. And kinetic energy and turbulence intensity with ultrasonic are shown slightly bigger than those in flow field without it.
As a method to develop an enhanced heat transfer fluid, the fine particles of a phase-change material were mixed with a conventional heat transfer fluid. Paraffin, which can be obtained easily in domestic market, was used for the phase-change material and water was used as a carrier fluid. Fine liquid particles of paraffin were formed in water as an emulsion by using an emulsifier, and they were cooled rapidly to become solid particle, resulting in paraffin slurry. The average diameter of produced solid particles was inversely proportional to the amount of the added emulsifier, which was theoretically proved. The produced paraffin slurry was tested thermally in heat transfer test section having a constant-heat-flux boundary condition. The test section was made of a circular stainless-steel pipe, which was directly heated by the power supply having a maximum of 50 Volts-500 Amperes. DSC(Differential scanning calorimeter) tests showed that two kinds of phase change were involved in the melting of paraffin, and it was explained in two different ways. A five- region-melting model was developed by extending the conventional three-region-melting model, and was used to obtain the local bulk mean temperatures of paraffin slurry in the heating test section. The local heat transfer coefficient showed a maximum where the bulk mean temperature of the paraffin slurry reached at the melting temperature of paraffin.
본고는 개수로 마찰계수를 산정하거나 단면평균유속을 구하는 전통적인 방법의 경험식을 논의하였으며, 새로운 형태의 산정식을 제시하였다. 기존 경험식중 형태가 가능한 것은 차원의 일치를 기하기 위하여 수정하였으며, 등가조고를 도입하여 새로운 형태의 경험식을 제안하였다. 개수로에서의 마찰계수 분포도 원형판에서의 완난류 마찰계수 분포와 유사함을 고려하여 대부분의 관측자료는 완난류 구간에 드는 것으로 판단하였으며, 원형관 완난류 마찰계수 산정식을 수정하여 사각형 개수로 완난류 마찰계수 산정식을 개발하였다. 또한 차원의 일치를 이룬 새로운 형태의 경험식들을 포함하여 이들 산정식을 Bazin의 실험자료에 적용하여 비교 검토하였다.
본 논문은 스테인리스 각형강관 및 원형강관에 대한 좌굴내력에 관한 연구로서 건축구조용 강재로서의 적용성 검토를 위해, 세장비를 주요 변수로 한 소재의 인장강도실험과 stub-column의 압축강도실험, 기둥의 중심압축실험을 실시하여 강재의 기계적 성질과 기둥의 강도 및 거동을 파악한다. 또한 이론해석과 각국 기준식(AIK-LSD, AISC-LRFD, AIJ-LSD, SIJ-ASD) 및 복수강도곡선의 적용을 통한 이론값과 실험값을 비교함으로서 건축구조용 강재로서 적용성 검토와 구조설계기준 확립을 위한 기초 자료를 구하는데 목적이 있다.
In this paper, we analyzed the dynamic behavior of magnetic fluid in a circular pipe with multiple permanent magnets. Magnetic fluid react on magnetic field against the normal fluid. In other words, magnetic fluid flow has the electromagnetism and fluid mechanics. So magnetic fluids has studied about the fluids properties and experiment. In this paper we studied the magnetic fluids velocity and pressure distribution for the novel type actuator. Because the velocity and pressure distribution is the important element of the magnetic fluids flow. First, we analyzed the Maxwell equation for the multiple permanent magnet and then concluded the governing equations for the magnetic fluid flow using the equation of Navier-Stokes. And, we simulated the dynamic behavior of magnetic fluid flow using the FEM(Finite Element Method). And we illustrated the relation between magnetic field and dynamic behavior of magnetic fluid flow.
본 연구에서는 원관의 외벽에 일정 열 유속이 가해지고 원관 입구에 주기적인 압력이 주어질때 축방향으로 유동 및 온도가 주기적으로 완전 발달된 영역에서, 맥동 진동수 및 시간 평균 유량의 변화에 따른 원관 벽면과 원관 내부 유체 온도의 시간적 변화를 측정 하고자 하였다. 아울러 맥동 유동에서의 열전달 특성을 비맥동 유동 에서의 결과와 비교 검토 하였다.
원형지하매설관의 경우 관의 하단부의 다짐이 매우 어렵고, 또한 다짐효율이 떨어져서 지하매설물의 안정성을 저감시키고, 이로 인해 각종 파손이 발생하는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 하나의 대안으로 저강도 콘크리트 개념을 지반공학에 적용하여 만들어진 CLSM을 이용하는 것이다. 본 연구에서는 지금까지의 CLSM 실내실험결과를 이용하여 현장적용성 시험을 하기 위한 중간단계로서 베딩재, 뒤채움재, 관의 종류를 변화시킨 20가지 사례에 대한 PENTAGON 유한요소 프로그램을 이용하여 수치해석을 실시하였다. 수치해석을 실시한 결과 뒤채움재로 CLSM을 사용하는 경우에 토사나 일반모래를 사용한 경우보다 지표면 및 관의 침하를 현저히 감소시키는 것으로 해석되었다. 관의 연직변위를 놓고 볼 때 토사 뒤채움을 사용한 경우에 연성관의 변위량이 강성관의 2배 정도에 달했으나 CLSM으로 대체한 경우에는 오히려 토사 뒤채움에 강성관을 사용한 경우보다 변위가 줄어들었다. CLSM 뒤채움에 강성관을 사용한 경우도 유사하게 나타났고, CLSM이 구조적인 지지 역할을 확실히 함을 보여준다.
최근 복잡해진 도심지의 토지 이용률을 높이기 위하여 원형 강교각이 건설이 요구되고 있다. 원형강교각의 경우 줄어든 단면으로 좌굴 내하력이 감소하며 이에 대한 방안으로 수직 보강재의 적용을 고려할 수 있다. 그러나 수직보강재를 적용한 원형 강교각의 좌굴 내하력의 증가의 효과에 대해서는 아직 명히 파악되지 않았다. 본 연구에서는 먼저 탄소성 유한요소해석 통하여 보강재를 적용하지 않은 무보강 원형 강교각과 수직보강재가 보강된 원형 강교각에 대해서 좌굴내하력을 검토하였다. 그리고, 형상비(R/t)에 따른 좌굴내하력의 변화를 기존의 실험식과 비교하여 그 효과를 검토하였다. 그리고 원형강교각의 수직 보강재를 적용하여 폭과 두께에 따른 좌굴 내하력을 비교 검토하였다. 그리고 수직 보강재를 적용한 원형 강교각에 대한 내진성능을 검토하였다.
Magnetic resonance velocimetry (MRV) is a versatile flow visualization technique using magnetic resonance imaging machine developed for the medical purpose. Recently, MRV is often utilized to analyze engineering flows due to its superior features of MRV such as capabilities of measuring flows with complicated, opaque flow geometry unlike optical techniques, 3-dimensional volumetric velocity vectors within a few hours, and etc. The purpose of this study was to validate the MRV data and evaluate the accuracy of the mean velocity profiles that we acquired for a turbulent flow in a circular pipe using a MR machine installed in Korea Basic Science Institute, Ochang, Korea. In addition, we briefly describe a procedure of parameter optimization for the operation of MRV. The results indicate that the MRV measurements provided well resolved mean velocity fields with a quite reasonable accuracy according to the inner and outer layer scaling laws of the turbulent pipe flows.
Press-brake bending is used to shape flat and thick plates into a targeted circular configuration without excessive localized thinning or thickening. A brake bending press called 'a knife press bending apparatus' has been widely adopted to manufacture thick, large and long pipe from initially thick plate. Submerged Arc Welded (SAW) pipes are also produced by employing press-brake bending. These pipes are mainly used for oil, natural gas and water pipelines. The principal process variables for press-brake bending can be summarized as stroke of the press-brake knife, the distance between both roll in the lower die, and the feeding length of the plate. Many combinations of these process variables are available, thus various pipe diameters can be realized. In the current study, a series of repetitive numerical simulations by feeding a thick plate with initial thickness of 25.4mm were conducted with the consideration of elastic recovery. Furthermore, an index for SAW pipe production is proposed which can be widely used in industry.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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