• Title/Summary/Keyword: curved tubes

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Instability of pipes and cables in non-homogeneous cross-flow

  • Riera, Jorge D.;Brito, J.L.V.
    • Wind and Structures
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    • 제1권1호
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    • pp.59-66
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    • 1998
  • The vibrations of bodies subjected to fluid flow can cause modifications in the flow conditions, giving rise to interaction forces that depend primarily on displacements and velocities of the body in question. In this paper the linearized equations of motion for bodies of arbitrary prismatic or cylindrical cross-section in two-dimensional cross-flow are presented, considering the three degrees of freedom of the body cross-section. By restraining the rotational motion, equations applicable to circular tubes, pipes or cables are obtained. These equations can be used to determine stability limits for such structural systems when subjected to non uniform cross-flow, or to evaluate, under the quasi static assumption, their response to vortex or turbulent excitation. As a simple illustration, the stability of a pipe subjected to a bidimensional flow in the direction normal to the pipe axis is examined. It is shown that the approach is extremely powerful, allowing the evaluation of fluid-structure interaction in unidimensional structural systems, such as straight or curved pipes, cables, etc, by means of either a combined experimental-numerical scheme or through purely numerical methods.

재순환식 증기발생기 U-튜브군에 대한 유체탄성 불안정 해석 (Fluidelastic Instability Analysis of the U-Tube Bundle of a Recirculating Type Steam Generator)

  • 조종철;이상균;김웅식;신원기;은영수
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.200-214
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    • 1993
  • 본 연구에서는 Westinghouse Model 51 증기발생기의 U-bend 영역에서 2차측 유체의 횡단유동으로 유발될 수 있는 튜브군의 유체탄성불안정을 예측하기 위한 해석 을 수행하고 그 대표적인 결과들을 제시하였다. 그리고 U-bend 영역에서 AVB에 의한 튜브의 지지상태와 형태 및 최상부 TSP에서 Denting 또는 이물질 고착으로 인하여 변 경된 튜브의 고정지지조건 등이 튜브의 유체탄성불안정 응답에 미치는 영향을 조사하 였다. 유체탄성불안정 해석과정에서 필수적으로 선행되어야 하는 2차측 3차원 2상 유동장 계산은 증기발생기 열수력 해석용인 ATHOS3 코드로써 수행되었으며, U-튜브의 고유진동수와 모우드 형상은 공학해석용 유한요소 프로그램인 ANSYS코드로써 계산되었 다.

3차원 곡관에서의 굴절률 일치법을 이용한 맥동 유동의 PIV 측정 (PIV Measurement of Pulsatile Flows in 3D Curved Tubes Using Refractive Index Matching Method)

  • 홍현지;지호성;김경천
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제40권8호
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    • pp.511-517
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    • 2016
  • 3차원의 협착 혈관모델을 3D 프린터를 이용하여 제작하였다. 협착부는 관의 중심축에 대하여 대칭인 형태이며, 협착부가 0도인 직관과 10도로 굽어진 관인 두 가지 모델에 대하여 실험을 수행하였다. 협착모델 내부 속도장을 매질에 대한 왜곡 없이 측정하기 위하여 굴절률일치법을 이용하였다. 정량펌프를 사용하여 발생된 맥동유동은 펌프의 회전속도로 세 가지의 속도조건을 조절하였다. 비정상상태의 속도장은 time-resolved PIV 기법을 이용하여 측정되었다. 주기적인 와류의 생성과 이동은 관 내 최대속도 영역과 관련 있으며, 와류의 크기와 위치 및 대칭성은 레이놀즈수와 관의 기하학적 구조에 영향을 받음을 알 수 있었다. 곡선관에서는 협착부 하류에 재순환 영역이 관찰되며, 이는 혈류역학적 관점에서 혈전의 형성과 침착 가능성을 설명해준다.

Experimental seismic behaviour of L-CFST column to H-beam connections

  • Zhang, Wang;Chen, Zhihua;Xiong, Qingqing;Zhou, Ting;Rong, Xian;Du, Yansheng
    • Steel and Composite Structures
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    • 제26권6호
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    • pp.793-808
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    • 2018
  • In this study, the seismic performance of the connections between L-shaped columns composed of concrete-filled steel tubes (L-CFST columns) and H-beams used in high-rise steel frame structures was investigated. Seven full-scale specimens were tested under quasi-static cyclic loading. The variables studied in the tests included the joint type, the axial compression ratio, the presence of concrete, the width-to-thickness ratio and the internal extension length of the side plates. The hysteretic response, strength degradation, stiffness degradation, ductility, plastic rotation capacity, energy dissipation capacity and the strain distribution were evaluated at different load cycles. The test results indicated that both the corner and exterior joint specimens failed due to local buckling and crack within the beam flange adjacent to the end of the side plates. However, the failure modes of the interior joint specimens primarily included local buckling and crack at the end plates and curved corners of the beam flange. A design method was proposed for the flexural capacity of the end plate connection in the interior joint. Good agreement was observed between the theoretical and test results of both the yield and ultimate flexural capacity of the end plate connection.

U-밴드 관 내부 나노유체의 강제대류에 관한 수치적 연구 (Numerical Study of Forced Convection Nanofluid in a U-Bend Tube)

  • 조성원;최훈기;박용갑
    • 융합정보논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.141-150
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    • 2022
  • 원형단면 U-밴드 튜브에서 층류인 나노유체(물/Al2O3)의 유동 및 열적 특성을 수치적으로 연구하였다. 이 연구에서는 U-밴드 내부유동에서 Reynolds 수와 고체 체적분율의 영향이 유동장, 열전달 및 압력강하에 미치는 영향을 연구했다. 원형곡관에 대한 이전에 발표된 실험 결과와 본 수치해석의 결과가 잘 일치함을 보여 해석방법의 타당성이 있음을 확인하였다. Reynolds 수 뿐만 아니라 나노입자의 고체 체적분율을 증가시키면 열전달계수도 증가함을 보였다. 또한 곡관에서 형성되는 2차 유동은 평균 열전달계수를 높이는 데 중요한 역할을 한다. 그러나 압력강하 곡선은 나노입자 농도가 증가함에 따라 크게 증가함을 보였다.

3D 프린팅 방식 유연 촉각센서의 접촉력 측정 알고리즘 개발 (Development of Contact Force Measurement Algorithm for a 3D Printing-type Flexible Tactile Sensor)

  • 정경화;이주경;이석;이경창
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.583-588
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    • 2015
  • Flexible tactile sensors can provide valuable feedback to intelligent robots regarding the environment around them. This is especially important when robots such as, service robots share a workspace with humans. This paper presents a contact force measurement algorithm of a flexible tactile sensor. This sensor is manufactured by a direct-writing technique, which is one 3D printing method, using multi-walled carbon nano-tubes. An analog signal processing circuit has been designed and implemented to reduce noise contained in the sensor output. In addition, a digital version of the Butterworth filter was implemented by software running on a microcontroller. Through various experiments, characteristics of the sensor system have been identified. Based on three traits, an algorithm to detect the contact and measure the contact force has been developed. The entire system showed a promising prospect to detect the contact over a large and curved area.

Heat transfer performance of a helical heat exchanger depending on coil distance and flow guide for supercritical cryo-compressed hydrogen

  • Cha, Hojun;Choi, Youngjun;Kim, Seokho
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.62-67
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    • 2022
  • Liquid hydrogen (LH2) has a higher density than gaseous hydrogen, so it has high transport efficiency and can be stored at relatively low pressure. In order to use efficient bulk hydrogen in the industry, research for the LH2 supply system is needed. In the high-pressure hydrogen station based on LH2 currently being developed in Korea, a heat exchanger is used to heat up supercritical hydrogen at 700 bar and 60 K, which is pressurized by a cryogenic high-pressure pump, to gas hydrogen at 700 bar and 300 K. Accordingly, the heat exchanger used in the hydrogen station should consider the design of high-pressure tubes, miniaturization, and freezing prevention. A helical heat exchanger generates secondary flow due to the curvature characteristics of a curved tube and can be miniaturized compared to a straight one on the same heat transfer length. This paper evaluates the heat transfer performance through parametric study on the distance between coils, guide effect, and anti-icing design of helical heat exchanger. The helical heat exchanger has better heat transfer performance than the straight tube exchanger due to the influence of the secondary flow. When the distance between the coils is uniform, the heat transfer is enhanced. The guide between coils increases the heat transfer performance by increasing the heat transfer length of the shell side fluid. The freezing is observed around the inlet of distribution tube wall, and to solve this problem, an anti-icing structure and a modified operating condition are suggested.

가물치의 위장내 기생하는 흡충(Azygia속) 및 선충(Pingus속)의 동정과 감염상황 (Identification and prevalence of trematode(Gen Azygia) and nematode(Gen Pingus) in Ophicephalus argus)

  • 문무홍;이은우
    • 대한수의학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.147-159
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    • 1998
  • A survey of the internal parasites in 115 fishes of Ophicephalus argus was carried out in Kyungpook province during the period from January 1995 to November 1997. A species of trematode from the stomach and a species of nematode from the caeca of the fishes was discovered respectively. The trematode was identified as Azygia hwangtsinyi (Tsin, 1993) and the nematode as Pingus sinensis ($Hs\ddot{u}$, 1993). The fluke was pressed at thick of 0.1mm~0.2mm between slide glasses and fixed in 70% ethyl alcohol solution. The fluke was washed with tap water after fixation and stained with hematoxylin-carmin and mounted in balsam through routine methods. The nematode was fixed in 5% formalin solution and mounted with lactophnol or glycerine jelly. Morphology : Arygia hwantsinyi ; The fluke is elongate body with approximately parallel margins and rounded extremities in pressed preparations(Fig 1). The cuticle is unarmed. The oral sucker is ventro-subterminal in position. The ventral sucker is slightly smaller than oral sucker and positioned at 14.2% of body length from the oral sucker. The cirrus sac and genital pore is in mid-ventral line, slightly anterior to the ventral sucker. The oral sucker is succeeded by a well developed muscular pharynx. It is succeeded by a short inverted Y-shaped oesophagus. The inner wall of oesophagus is consisted of many fine folded membrane. The fine tubes of esophagus pass into the intestinal heads which are distended and presented a marked borderline between the fine tube and intestinal heads. The Intestinal heads start at level of pharynx and pass caudad in a zigzag course to end quite near caudal margin. The uterine coils occupy the intercecal area between the level of the cephalic margin of the ovary and about the level of the ventral sucker. The uterus is filled with many eggs. The testes are round or oval and placed one behind the other generally a little diagonally. The posterior testis is placed at level of 75.1% of body length. The ovary is oval, placed ahead the anterior testis. The shell gland not discernible outline is contacted with ovary ahead it. The vitelline glands are consisted of small oval vesicles. The vesicles occupy extracecal regions and between a little posterior of the ventral sucker and near caudal margin. Pingus sinensis : Female ; The cuticle is smooth and the cervical alae are well developed. The mouth opening is small, triangular, and without lips. The anterior end bears four sub-medial papillae. The oesophagus is divided into a muscular and glandular portion. The nerve ring is situated just at the junction of the muscular and glandular portions of the oesophagus. The vulva which has a prominent flap, is placed behind the middle of the body about one-third of the length of the worm from the posterior extremity. The vagina is strongly muscularised and after running anteriorly about $68{\mu}$, divides itself into two broad uterine tubes with an anterior and a posterior one. There are a few eggs in the uterine tubes. The tail is slender, straight and pointed. The ovary extends almost to the posterior extremity. Male : Male is smaller than female. The tail is pointed, curved and carrying well-developed caudal alae. A prominent muscular precloacal sucker is characteristic. The spicules are equal and short. There are four pairs of pedunculated pre-anal papillae, of which the most anterior pair are situated just at the level anterior to the muscular sucker. Two pairs of pedunculated papillae are present before the anus. There are five pairs of post-anal papillae of which the most anterior pair and the second counted from the posterior end are ventral and more marked than the ones which are situated laterally.

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율무 잎마름병을 일으키는 Bipolaris coicis의 분리 및 동정 (Isolation and Identification of Bipolaris coicis, Causing Leaf Blight of Job's Tears)

  • 김성기;김기우;홍순성;박은우;양장석;김윤정
    • 한국균학회지
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    • 제25권4호통권83호
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    • pp.291-296
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    • 1997
  • 율무 잎마름병을 일으키는 병원균을 분리하고 동정하기 위하여 국내 6개 지역에서 병든 잎을 채집하였다. 분생포자는 갈색이었고 방추상이었으며 약간 굽은 모양이었다. 크기는 $25{\sim}46{\times}10{\sim}15\;{\mu}m$이었고 격막은 주로 4개이었으며 위격막 상태가 특징이었다. Hilum은 대부분 관찰되지 않았고 약간 돌출 된 것도 있었다. 포자의 발아관은 대부분 양극단의 세포에서 출현하였고, 발아관은 포자의 장축을 기준으로 하여 약간 비스듬한 방향으로 진행하였다. 유묘 단계의 율무에 분생포자를 접종했을 때, 잎에 긴방추형의 갈색 병반이 나타나면서 15일 후에 잎 전체가 고사하였다. 병원균은 병원성에 따라서 두 group으로 구분할 수 있었다. 이 곰팡이의 균학적 특성과 병원성을 고려하여, 율무 잎마름병 병원균은 Bipolaris coicis (Nisikado) Shoemaker로 결정되었다.

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보일러 초음파 수처리장치의 신뢰성향상에 관한 연구 (A study on the reliability enhancement of Ultrasonic water treatment system to boiler)

  • 김대룡;이근오
    • 에너지공학
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    • 제22권3호
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    • pp.287-293
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    • 2013
  • 이 논문은 보일러 운전중에 일어나는 결함요소의 하나인 스케일형성을 감소하기 위한 연구이다. 스케일의 결함은 보일러 튜브의 과열로 보일러 파열에 치명적인 영향을 미치거나, 보일러내부의 수의 순환 불량으로 내부의 물흐름에 영향을 미쳐 내부의 수의 불균등을 가져오기도 한다. 그리고 스케일은 보일러 재료보다 열전달이 되지 않음에 따른 에너지손실도 가져와 지구 온난화의 환경에 영향을 끼친다. 이러한 스케일의 형성을 방지하거나 제거하기 위하여 한국정부에서는 보일러수질관리를 위하여 2005년도에 스케일부착을 방지하거나 제거할 수 있는 장치를 시설하도록 하였다. 이러한 스케일형성 방지 및 제거하기 위한 기법에 관한 연구는 1821년 감자 전분에 의한 스케일형성 감소에 의한 연구를 시작으로 그 후 많은 연구가 있어왔다. 1994년 한국에 러시아 음향연구소의 한 과학자로부터 개발된 초음파 스케일 방지장치가 소개된 이래로 다양한 보일러에 보급되기 시작했다. 초음파 스케일방지 장치가 성능을 발휘할 수 있는 조건을 실증할 필요가 있다. 보일러는 대부분 원형 곡면의 본체와 튜브로 구성 되어 있다. 보일러의 구성 요소 중 스케일결함 가장영향을 많이 미치는 원통형에 대한 실증을 실시하였다. 그 결과 초음파의 일정음압과 주파수에 도달하여야 스케일형성에 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있었다.