Microbubble technology has been widely applied in various industrial fields. Recently, research on many types of microbubble application technology has been conducted experimentally, but there is a limit in deriving the optimal design and operating conditions. Therefore, if the computational fluid dynamics (CFD) analysis of multiphase flow is used to supplement these experimental studies, it is expected that the time and cost required for prototype production and evaluation tests will be minimized and optimal results will be derived. However, few studies have been conducted on multiphase flow CFD analysis to interpret fluid flow in microbubble generators using swirl flow. In this study, CFD simulation of multiphase flow was performed to analyze the air-water mixing process and fluid flow characteristics in a microbubble generator with a dual-chamber structure. Based on the simulation results, it was confirmed that a negative pressure was formed on the central axis of rotation due to the strong swirling flow. And it could be seen that the air inside the suction tube was introduced into the inner chamber of the microbubble generator. In addition, as the high-speed mixed fluid collided with external water sucked by the negative pressure near the outlet, a large amount of microbubbles was ejected due to the shear force between the two flows flowing in opposite directions.
This article aimed to explore the optimization of mineral admixtures and retarding admixture for high-performance concrete. In essence, fresh concrete can be regarded as a mixture in which both coarse and fine aggregates are suspended in a cement-based matrix paste. Based on this view, the test procedure was divided into three progressive stages of binder paste, mortar, and concrete to explore their rheological behavior and mechanical properties respectively. At each stage, there were four experimental control factors, and each factor had three levels. In order to reduce the workload of the experiment, the Taguchi method with an L9(34) orthogonal array and four controllable three-level factors was adopted. The test results show that the use of the Taguchi method effectively optimized the composition of high-performance concrete. The slump of the prepared concrete was above 18 cm, and the slump flow was above 50 cm, indicating that it had good workability. On the other hand, the 28-day compressive strength of the hardened concretes was between 31.3-59.8 MPa. Furthermore, the analysis of variance (ANOVA) results showed that the most significant factor affecting the initial setting time of the fresh concretes was the retarder dosage, and its contribution percentage was 62.66%. On the other hand, the ANOVA results show that the most significant factor affecting the 28-day compressive strength of the hardened concretes was the water to binder ratio, and its contribution percentage was 79.05%.
본 시험은 혼파유형별로 초지의 건물수량과 품질을 비교 검토하여 집약적인 경운초지에 적합한 혼파유형을 제시하고자 1999년 9월부터 2002년 12월까지 충남대학교 생명과학대학내 부속 초지시험포장에서 수행하였다. 공시된 혼파유형은 관행 혼파초지(orchardgrass 50%+tall fescue 20% + perennial ryegrass 10% + Kentucky bluegrass 10% + white clover 10%), 다초종 혼파초지(orchardgrass 40% + tall fescue 20% + perennial ryegrass 10% + Kentucky bluegrass 10% + redtop 10% + alfalfa 5% + red clover 5%) 및 단순 혼파초지(orchardgrass 80% + red clover 20%)의 3유형을 두어 시험하였다. 얻어진 시험결과는 다음과 같다. 3년 평균 ha당 건물수량은 혼파유형에 따라 차이를 보여, 다초종 혼파초지가 13,070kg/ha로 다른 관행(11,206kg)이나 단순 혼파초지(11,291kg)에 비하여 높은 결과를 나타내었다(p<0.05). 화학적성분 및 건물소화율(DMD)은 혼파휴형에 따라 차이를 보였는데, CP 함량은 다초종과 단순 혼파초지가 관행 혼파초지에 비하여 높았으며(p<0.05), 섬유소 물질의 함량은 대체적으로 관행 혼파초지에서 높은 결과를 나타내었다. 그러나 DMD는 다초종 혼파초지가 다른 혼파초지에 비하여 높은 결과를 나타내었다(p<0.05). 3년 평균 조단백질CPDM) 수량과 가소화건물(DDM) 수량은 다초종 혼파초지가 관행이나 다른 혼파초지에 비하여 높은 결과를 나타내었다(p<0.05). 이상의 결과를 종합해 볼 때, 혼파유형에 따라 건물수량과 품질이 달라지고 있음을 확인할 수 있었으며, 다초종 혼파초지가 관행이나 단순 혼파초지에 비하여 건물수량과 품질을 높이는데 효과적이라 하겠다.
In this paper, the mechanical property of CFRP, BFRP, GFRP and their hybrid FRP was experimentally studied. The elastic modulus and tensile strength of CFRP, BFRP, GFRP and their hybrid FRP were tested. The experimental results showed that the elastic modulus of hybrid FRP agreed well with the theoretical rule of mixture, which means the property of hybrid composites are linear with the volumes of the corresponding components while the tensile strength did not. The bearing capacity, peak strain, stress-strain relationship of circular concrete columns confined by CFRP, BFRP, GFRP and hybrid FRP subjected to axial compression were recorded. And the confinement effect of hybrid FRP on concrete columns was analyzed. The test results showed that the bearing capacity and ductility of concrete columns were efficiently improved through hybrid FRP confinement. A strength model and a stress-strain relationship model of hybrid FRP confined concrete columns were proposed. The proposed stress-strain model was shown to be capable of providing accurate prediction of the axial compressive strength of hybrid FRP confined concrete compared with Teng et al. (2002) model, Karbhari and Gao (1997) model and Miyachi et al. (1999) model. The modified stress-strain model was also suitable for single FRP confinement cases and it was so concise in form and didn't have piecewise fitting, which would be easy for use in structural design.
본 연구는 고효율 청정 조리용기 개발을 위한 기초 연구로서 기-액 상변화를 이용하여 조리용기의 등온성을 향상시키고자 $100-200^{\circ}C$의 작동온도 범위에 적합한 작동유체를 선정하고 이들 작동유체의 열전달 특성실험을 수행하였다. 이를 위하여 2 상 밀폐 열사이폰을 제작하고 두 가지 작동유체에 대한 비등 및 응축 열전달 특성과 시동특성에 대한 실험하였으며, 실험 결과로부터 2 가지 유체를 혼합한 2 성분 유체 열사이폰의 시동 및 열전달 성능의 상호 보완 가능성을 분석하였다.
Counter-rotating axial flow fan(CRF) consists of two counter-rotating rotors without stator blades. CRF shows the complex flow characteristics of the three-dimensional, viscous, and unsteady flow fields. For the understanding of the entire core flow in CRF, it is necessary to investigate the three-dimensional unsteady flow field between the rotors. This information is also essential to improve the aerodynamic characteristics and to reduce the aerodynamic noise level and vibration characteristics of the CRF. In this paper, experimental study on the three-dimensional unsteady flow of the CRF is performed at the design point(operating point). Flow fields in the CRF are measured at the cross-sectional planes of the upstream and downstream of each rotor using the $45^{\circ}$ inclined hot-wire. The phase-locked averaged hot-wire technique utilizes the inclined hot-wire, which rotates successively with 120 degree increments about its own axis. Three-dimensional unsteady flow characteristics such as tip vortex, secondary flow and tip leakage flow in the CRF are shown in the form of the axial, radial and tangential velocity vector plot and velocity contour. The phase-locked averaged velocity profiles of the CRF are analyzed by means of the stationary unsteady measurement technique. At the mean radius of the front rotor inlet and the outlet, the phase-locked averaged velocity profiles show more the periodical flow characteristics than those of the hub region. At the tip region of the CRF, the axial velocity is decreased due to the boundary layer effect of the fan casing and the tip vortex flow. The radial and the tangential velocity profiles show the most unstable and unsteady flow characteristics compared with other position of rotors. But, the phase-locked averaged velocity profiles of the downstream of the rear rotor show the aperiodic flow pattern due to the mixture of the front rotor wake period and the rear rotor rotational period.
본 논문에서는 시멘트에 탄소나노튜브를 혼입하여 전기 전도성을 향상시킨 복합재료의 압저항 특성을 딥러닝 기반 트랜스포머 알고리즘을 적용하여 분석하였다. 훈련 데이터 확보를 위한 실험수행을 병행하였으며, 기존 연구문헌을 참조하여 배합설정, 시편제작, 화학조성 분석, 압저항 성능측정 실험을 수행하였다. 특히 본 연구에서는 탄소나노튜브 혼입 시편뿐 아니라 플라이애시를 바인더 대비 50% 대체한 시편에 대한 제작 및 성능평가를 함께 수행하여, 전도성 시멘트 복합재료의 압저항 특성 향상 가능성을 탐구하였다. 실험결과, 플라이애시 대체 바인더의 경우 보다 안정적인 압저항 특성결과가 관찰되었으며, 측정된 데이터의 80%를 이용하여 트랜스포머 모델을 훈련시키고 나머지 20%를 통해 검증하였다. 해석 결과는 실험적 측정과 대체로 부합하였으며, 평균 절대 오차 및 평균 제곱근 오차는 각각 0.069~0.074와 0.124~0.132을 나타내었다.
본 시험에 사용된 생약제제는 지황, 천궁, 감초, 오미자, 차전차, 산약, 둥글레, 당귀 및 황백 등 24가지의 생약을 적절히 배합한 혼합생약제제(고뿔??)로서 육성돈 사료에 첨가 급여시 생산성, 혈액 내 면역관련 혈액학적 지표, 분내 휘발성 지방산 및 암모니아태 질소 함량에 미치는 영향을 규명하고자 실시하였다. 시험동물은 3원 교잡종(Landrace×Yorkshire×Duroc) 육성돈 80두를 공시하였으며 시험개시시의 체중은 16.35±0.05kg 이었고 1) NC (negative control; antibiotics-free diet), 2) PC (positive control; NC diet added 0.16% antibiotic), 3) NCK0.2 (NC diet added 0.2% herbal product(koppuul??)), 4) PCK0.1 (PC diet added 0.1% herbal product (koppuul??))로 4개 처리를 하여 처리당 5반복 반복당 4두씩 임의 배치하여 42일간 실시하였다. 총 사양시험 기간 동안 일당증체량에서는 PCK0.1구와 PC구가 NC구와 비교하여 유의적으로 높게 나타났고(P<0.05) 사료효율에서는 PC구가 NC구와 비교하여 유의적으로 높았다(P<0.05). 혈액 내 백혈구수와 IgG 함량의 변화는 PC, NCK0.2와 PCK0.1구가 NC구와 비교하여 유의적으로 높은 경향을 보였다(P<0.05). Lymphocyte의 경우 PCK0.1구에서 증가량이 유의적으로 가장 높았으며 대조구가 가장 낮게 나타났다(P<0.05). 분내 암모니아태 질소 함량을 보면 NCK0.2구가 항생제를 첨가한 PC구와 대조구에 비해 유의하게 낮은 결과를 보였다(P<0.05). 건물과 질소 소화율에서는 항생제를 0.16% 첨가한 PC구에서 높은 경향을 보였으나 전 처리구에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 결과적으로 육성돈 사료 내 생약제 또는 항생제 첨가시 일당증체량, 혈액 내 백혈구수와 IgG 함량을 증가시키고 분내 암모니아태 질소 함량을 감소시키는 것으로 사료된다.
반응표면분석법은 최적화 연구에 자주 사용되는 통계적 분석방법이다. 본 연구는 반응표면분석법에 의해 Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Pseudomonas fluorescens 및 Vibrio parahaemolyticus에 대한 자몽종자 추출물과 젖산 혼합물의 항균활성을 검토하여 최적화하였다. 중심합성계획에 따라 1% 자몽종자 추출물 (GFSE)과 10% 젖산 (LA)의 비율 ($X_1$, 0:100-100:0 v/v)과 1% GFSE와 10% LA 혼합물의 농도 ($X_2$, 20-100%)를 독립변수로 하고 S. aureus ($Y_1$), B. cereus ($Y_2$), E. coli ($Y_3$), S. typhimurium ($Y_4$), P. fluorescens ($Y_5$) 및 V. parahaemolyticus ($Y_6$)에 대한 항균활성을 종속변수로 하여 항균활성을 측정하였다. 미생물에 대한 1% GFSE와 10% LA의 항균활성 처리조건의 최적범위는 다양한 조건하에서 얻어진 반응변수의 항균활성에 관하여 중첩된 등고선도로 예측하였고, 항균활성을 최대화하기위한 최적범위는 1% GFSE와 10% LA의 비율 35.73:64.27-56.58:43.42 (v/v)이었고 혼합물의 농도는 $51.70{\sim}100%$였다. 최적 항균활성 범위내의 주어진 조건 (1% GFSE:10% LA 비율 40:60, 1% GFSE:10% LA 혼합물 70%)에서 S. aureus ($Y_1$), B. cereus ($Y_2$), E. coli ($Y_3$), S. typhimurium ($Y_4$), P. fluorescens ($Y_5$) 및 V. parahaemolyticus ($Y_6$)에 대한 1% GFSE:10% LA 혼합물의 비율 및 농도의 항균활성은 각각 24.55, 25.22, 20.20, 22.49, 23.89 및 28.04 mm로 예측되었다. 최적조건 범위내의 임의의 조건에서 실험한 결과 각 종속변수들의 예측값과 실제값이 유사한 항균활성을 보였다.
가을에 무경운 귀리 재배에 퇴비, 화학비료 및 퇴비+화학비료를 혼용한 처리로 시험결과 사초의 생산성과 품질을 비교하기 위하여 수행하였다. 본 시험은 3 처리 3 반복의 난괴법 배치로 처리는 화학비료구, 퇴비구 및 혼용구를 각각 두었다. 무경운 귀리에서 화학비료는 퇴비보다 유식물 활력은 우수하였으나, 수확시 녹체성은 화학비료구가 퇴비구보다 떨어졌다. 귀리의 건물률은 퇴비구가 다른 처리보다 높았다 (p<0.05). 귀리의 사초생산성 비교에서는 생초 수량은 처리간에 차이가 있었으나 건물수량, TDN 수량 및 CP 수량은 처리간에 유의적인 차이가 없었다. 귀리의 조단백질 함량은 퇴비구가 다른 처리구보다 높았으나 (p<0.05), ADF, NDF 및 TDN 함량은 처리간에 유의적인 차이가 없었다. 이상의 시험결과를 볼 때 무경운 귀리재배에서 비료의 종류에 따른 사초생산성과 품질의 비교에서는 조단백질 함량을 제외하고는 영향을 미치지 못하였다. 따라서 단경기 작물인 귀리에서 퇴비의 효과를 보기는 힘든 것으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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