가정용 진공청소기는 기본적으로 집진장치(dust collector), 프리 필터(pre filter), 모터(motor), 배기 필터(exhaust filter)의 구조를 가지며, 흡입된 먼지가 포함된 공기는 이러한 구조를 지나 깨끗한 공기가 되어 대기로 방출된다. 본 연구에서는 실생활에 사용되고 있는 구조가 다른 2개의 사이클론 청소기를 선정하여 사이클론 청소기 내 집진장치의 내부 공기 유동에 대해 전산유체역학을 적용하여 집진성능을 평가하고자 하였다. 사이클론 콘(cyclone cone) 영역에서 공기의 유선(streamline)을 해석한 결과, 사이클론 콘 영역에서 상당한 선회수를 가지는 것을 확인하였다. 특정 형상의 청소기에 대한 전산해석 결과에서 출구에서의 속도 분포가 매우 불균일한 결과를 나타내었고 이로 인해 집진성능에 악영향이 나타남이 파악되었다. 이 문제를 해결하기 위해 집진장치 형상에 추가적으로 배플을 설치하여, 달라진 속도 분포에 의한 속도 RMS (Root Mean Square) 값의 개선을 평가하였다.
Numerical analysis was done to evaluate the movement of the particles and the fluid inside of the cyclone-bag hybrid dust collector. Flow discharged from the cyclone in the hybrid particle collector has swirl pattern, and it results in the biased flow to the bag filters and deteriorates the collection performance of the bag filter. The current study is to evaluate the effect of the duct lengths and the baffle arrays in the connection duct by the computational methods. Main concerns of the analysis are how to improve the uniformity of the internal flow between the cyclone and the bag filter. Numerical analysis was done to check the particle removal efficiencies of the system with respect to the flow characteristics which is expressed in RMS values of the upward flow inside of the connection duct. The flow pattern inside of the connection duct is evaluated under different the duct lengths and the baffle arrays. In case of the reference geometry the RMS value of inside flow was 56.7%, and the value was decreased to 30.1% by controlling the lengths of duct. The effects of baffle was also evaluated, the RMS value of flow could be decreased 55.2% and so on. But the pressure drop across the baffles becomes high and the system efficiency becomes lower.
This study aimed to discover functional materials derived from resources, which can improve the troublesome symptoms of a bronchus by improving bronchial hyperresponsiveness as air pollution in Korea caused by fine dust and yellow dust is getting worse. Of natural resources grown naturally in Korea, Chrysanthemum morifolium(CM), and Scutellaria baicalensis(SB) have been used as a safe raw material for drinking or medicine for a long time, and it has been found that a combination of CS73 can improve bronchial health function in experimental animal models. Analysis of serum of animal models with asthma induced by ovalbumin (chicken egg albumin) and analysis of cytokine production in BALF (Bronchoalveolar lavage fluid) showed that inflammatory indices IL-1β, IL-4, IL-5, IL-6, IL-10, IL-13, IL-17A, IL-17F, and IL-17E were significantly reduced and that respective production of IL-2 and IFN-γ was significantly increased in the group taking extracts from CS73 when compared with the control group. These results suggested that the combination of CS73 could be used as a natural treatment for asthma. In addition, in the animal models that the combination of CS73 significantly decreased the respective production of IgE, histamine and TSLP when compared with the control group. In experimental models, the ratio of Chrysanthemum morifolium to Scutellaria baicalensis of 7 : 3 had more excellent effect than other combined experimental groups, which suggests that the above combination can be developed as a natural treatment for asthma and is valuable as a pharmaceutical composition with an effect of improving bronchial health, capable of contributing to the public health threatened by fine dust.
고효율 싸이클론의 설계는 압력강하의 최소화와 집진효율의 최대화를 이루는 것이 중요하다. 본 연구는 고온, 고압 조건하에서 신뢰성 있는 컴퓨터 프로그램을 개발하여 싸이클론의 집진효율에 영향을 주는 물리적 메카니즘을 연구하는 것이다. 수치 해석적 연구를 통한 고온, 고압 조건에서의 압력강하 계산은 실험데이터와 비교적 잘 일치하였다. 온도와 압력은 일반적으로 집진효율에 중요한 영향을 미치는데 보통 항력에서 가스의 밀도나 점도 등에 영향을 주어서로 상반되는 결과를 나타낸다. 그러므로 고온 운전에 따른 집진효율의 감소는 고압 조건으로 운전하는 것이 대안이 될 것으로 판단된다. 집진효율에 영향을 주는 인자에 대해 좀 더 세부적인 연구를 위하여 접선방향 속도나 보텍스 파인더의 직경 등과 같은 싸이클론의 설계변수나 운전변수에 따른 연구를 수행하였다. 예상한 바와 같이 접선방향의 속도가 집진효율에 가장 큰 영향을 주었다. 그리고 보텍스 파인더의 직경이 증가할수록 집진효율은 감소하였으며 보텍스 파인더의 길이는 집진효율에 큰 영향을 나타내지 않았다.
CG(Computer Graphic)상의 폭발효과는 여러 가지 Effect Element(Fire, Smoke, Flame, Dust, Debris 등)가 집약된 고도의 기술적 난이도가 요구되는 비주얼이펙트이다. CG 소프트웨어 기술의 발전에 따라, 다양한 유체 시뮬레이션 기능을 탑재한 솔루션이 개발되었으며, 보다 사실적인 특수 효과가 가능하게 되었다. 하지만, 국내에서는 단순히 프로그램의 기능에만 의존하고 있으며, 또한, 관련 R&D가 미흡한 상황이다. 이에, 본 연구에서는 보다 사실적인 폭발현상을 효율적으로 구현해 낼 수 있는 제작 방식을 실험 연구를 통해 제시하고자 한다. 이를 위한 연구의 전개는 기존 폭발효과의 구현에 대해 선행 연구를 통해 문제점을 도출하고, 이를 해결하기 위해 4가지 솔루션을 중심으로 실험연구를 진행한다. 4가지 솔루션의 접근은 첫째, 유체 시뮬레이션 단계에서의 난기류 속성 부여 방법인 'Numerous Turbulent Flow', 둘째, 스크립트로 제작된 'Cache Retiming Solution', 셋째, Cache화된 데이터를 바탕으로 폭발의 모형을 구축하는 'Multiple Volume Container', 넷째, 합성단계에서 결과물의 완성도를 높이는 기법인 'RGB Lighting Pipeline' 이다. 각 단계 별 적용 효과의 특성과 이를 순차적으로 연계한 제작공정을 통해 보다 사실적인 폭발효과를 효율적으로 구현함을 증명하였다. 본 연구를 통해, 기존과 차별화된 효과적인 폭발효과 제작방법을 제시하며, 또한 관련 연구의 기초자료로 활용 가능하리라 사료된다.
This paper presents a numerical study on the design of composite head geometry used for compound processing machine. In order to achieve an optimum composite head geometry and to explain the interactions between the different geometric configurations, three dimensional computational fluid dynamics and design of experiment methods have been applied. From the 2k factorial design results, the most important design variable was found and the performance of the composite head was improved compared to the reference model.
본 연구에서는 열차와 지하철 역사 형상긴의 유통 흐름에 대한 상호작용을 고려하여 승강장 스크린도어(PSD)봐 비정상 풍압해석을 수행하였다. PSD의 주목적은 열차가 역사 안으로 진입할 때, 인명사고를 예방하고 풍압, 오염된 분진, 소음 등을 차단하는데 있다. PSD에 대한 비정상 풍압수준을 정확하게 예측하기 위하여 이동격자법을 활용한 전산유체역학 기법이 적용되었다. 개방형 및 밀폐형 역사가 고려되었으며, 열차가 역사를 통과하는 경우와 역사에서 멈추는 경우에 대한 풍압 수준을 상호 비교하였다.
Recently, as the fine dust is increased and the emission regulations of diesel engines are strengthened, interest in diesel soot filtration devices is rapidly increased. In particular, there is a demand for technology development for higher efficiency of diesel exhaust gas after-treatment devices. As part of this, many studies conducted to increase the exhaust gas treatment efficiency by improving the flow uniformity of the exhaust gas in the DPF and reducing the pressure drop between the inlet and outlet of disel particle filter (DPF). In this study, computational fluid dynamics (CFD) simulation was performed when exhaust gas flows into the canning reduction device equipped with a 13" asymmetric DPF in order to maintain the flow uniformity in the diesel exhaust system and reduce the pressure. In particular, a study was conducted to find the geometry with the smallest pressure drop and the highest flow uniformity by simulating the DPF I/O ratio, exhaust gas temperature, inlet-outlet pressure and flow uniformity according to the geometry and hole size of distributor.
거대세포성 간질성 폐렴은 경금속 도구를 이용한 절삭, 연마공정에서 발생하는 경금속 분진을 흡입하여 발생하는 산업성 폐질환으로 알려져 있다. 저자들은 이러한 특징적인 경금속분진에 대한 노출력이 없이 발생하였던 거대세포성 간질성 폐렴을 수술적 폐생검과 폐조직내 금속 함유량 분석을 통해 진단하였기에 보고 하는 바이다.
본 연구에서는 지리정보시스템(GIS)자료와 전산유체역학(CFD) 모델을 사용하여 방풍벽이 건물 밀집 지역에 위치한 공사 지역에서 발생하는 대기오염물질의 확산에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 부산 ASOS에서 10년 동안 관측된 풍속을 평균하여 기준 고도(지상 10 m)에서의 유입류로 사용하였다. 수치 실험은 방풍벽 건설 전과 5 m 및 10 m 높이의 방풍벽을 건설한 후에 대해 16 방위 풍향을 유입류로 진행하였고, 부산 ASOS에서 높은 빈도를 나타낸 북동풍과 남남서풍에 대한 상세 흐름을 분석하였다. 북동풍에서는 북동쪽에서 불어오는 흐름에 의해 비산 먼지가 확산되어 공사 지역 내부에 위치한 감천초등학교에서 대기오염물질 농도가 높게 나타났다. 5 m 높이의 방풍벽을 설치했을 때는 방풍벽 설치 전에 비해 풍속이 조금 감소했고 비산 먼지의 확산이 줄었다. 10 m 높이의 방풍벽을 설치한 경우, 초등학교에서의 평균 대기오염물질 농도는 37% 감소하였다. 남남서풍 유입류에서는 지형과 건물의 영향으로 공사 지역에서 복잡한 흐름 패턴이 형성되었다. 남쪽 공사 지역에서는 비산 먼지가 정체되어 농도가 높게 나타난 반면, 초등학교는 북풍의 흐름에 의해 대기오염물질 농도가 높게 나타났다. 방풍벽 건설 후에는 공사 지역 내부에서 풍속이 감소하면서 공사장 내부 농도는 높아졌지만, 초등학교에서의 농도는 감소했다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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