Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.38
no.2
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pp.147-153
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2014
The centrifugal oil purifier is used in an engine for lubrication and to remove impurities. The momentum needed for the rotation of the cylindrical chamber is obtained by jet injections. An impure particle in the oil is separated by the centrifugal forces moving to the inner wall of the rotating cylindrical chamber body. The dust particles are eliminated when the particles are absorbed onto the surface of the inner wall of the chamber body. The flow characteristics and the physical behaviors of particles in this centrifugal oil purifier were investigated numerically and the filtration efficiencies was evaluated. For calculations, a commercial code is used and the SST (Shear Stress Transport) turbulence model has been adopted. The MFR (Multi Frames of Reference) method is introduced to consider the rotating effect of the flows. Under various variables, such as particle size, particle density and rotating speed, the filtration efficiencies are evaluated. It has been verified that the filtration efficiency is increased with the increments in the particle size, the particle density and the rotating speed of the cylindrical chamber.
An experimental study was carried out to investigate the effect of local ultrasonic forcing on a turbulent boundary layer. Stereoscopic particle image velocimetry (SPIV) was used to probe the characteristics of the flow. A ultrasonic forcing system was made by adhering six ultrasonic transducers to the local flat plate. Cavitation which generates uncountable minute air-bubbles having fast wall normal velocity occurs when ultrasonic was projected into water. The SPIV results showed that the wall normal mean velocity is increased in a boundary layer dramatically and the streamwise mean velocity is reduced. The skin friction coefficient (C$_{f}$) decreases 60$\%$and gradually recovers at the downstream. The ultrasonic forcing reduces wall-region streamwise turbulent intensity, however, streamwise turbulent intensity is increased away from the wall. Wall-normal turbulent intensity is almost the same near the wall but it increases away from the wall. In the vicinity of the wall, Reynold shear stress, sweep strength and production of turbulent kinetic energy were decreased. This suggests that the streamwise vortical structures are lifted by ultrasonic forcing and then skin friction is reduced.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.29
no.2
s.233
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pp.214-223
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2005
The characteristics of flow on two parallel plane jets was experimentally investigated. The two nozzles each with an aspect ratio of 20 were separated by 6 nozzle widths. Reynolds number based on nozzle width was set to 5,000 by nozzle exit velocity. The particle image velocimetry and pressure transducer were employed to measure turbulent velocity components and mean static pressure, respectively. In case of unventilated parallel plane jets, it was shown that a recirculation zone with sub-atmospheric static pressure was bounded by the inner shear layers of the individual jets and the nozzles plated. There was no recirculation zone in the ventilated parallel plane jets. It was found that the spanwise turbulent intensities of unventilated jets were higher than those of ventilated jets because of the interaction of jets, and the streamwise turbulent intensities of ventilated jets were higher than those of unventilated jets because of the effect of entrainment.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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v.11
no.4
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pp.50-58
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1987
At present it has been cleared that even carefully polished surfaces have irregularities on them which are large compared with molecular dimensions by the progress of a scanning electron microscope. When two solids are placed together, the real area of contact is very small, so that the local pressure is high and, in general, exceeds the yield pressure of the metal. Plastic flow of the solid occurs at the summits of the irregularities so that the real area of contact is proportional to the applied load. There is adhesion at local resions of contact and the friction is, in a large measure, the force required to shear them. On this view point, the friction experiment with different specimens which are carbon steel, copper and constantan was attempted to know the characteristics of temperature change in contact with different metals. Various experiments are summerized as follows; 1) With metals of high melting point, momentary 1000 .deg. C may last below $10^{-4}$ of a second. It is thought that above phenomena back up previous adhesion theory in wear. 2) As a general rule, surface temperature in contact with different metals becomes high when the load increases while it is observed that surface temperature decreases when the load increases with shapes of specimens.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.19
no.8
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pp.1927-1939
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1995
An experimental investigation is conducted to find out the large scale coherent structures in the intermediate wake past a rotating cylinder with a single tripping wire attached. Relation between the vortex shedding frequency and the spin rate of rotating cylinder and the effects of the tripping wire on the flow characteristics were studied by using spectral analysis and conditional phase average technique, respectively. It is found that the vortex shedding frequency is bound to a certain range and varies regularly as spin rate increases. The coherent structures are compared with those of the plain rotating cylinder in the case of spin rate of 1.0. Distance between the upper and lower center of vortices increase and the vortex shedding time is delayed, the velocity fluctuation energy decreases near the center line of vortices and it spreads out to the outer region. The Reynolds shear stress increases highly in the upper region and the turbulent wake width expands with strong entrainment process.
Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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v.16
no.1
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pp.55-63
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2012
The turbulent flow characteristics in a coaxial injector were investigated by the nonlinear $k-{\varepsilon}-f_{\mu}$ model of Park et al.[1] and large eddy simulation (LES). In order to analyze the geometric effects on the scalar mixing for nonreacting variable-density flows, several recessed lengths and momentum flux ratios are selected at a constant Reynolds number. The nonlinear $k-{\varepsilon}-f_{\mu}$�� model proposed the meaningful characteristics for various momentum flux ratios and recess lengths. The LES results showed the changes of small-scale structures by the recess. When the inner jet was recessed, the development of turbulent kinetic energy became faster than that of non-recessed case. Also, the mixing characteristics were mainly influenced by the variation of shear rates, but the local mixing was changed by the adoption of recess.
Vibration is an undesirable phenomenon in a dynamic system like lightly damped aerospace structures and active vibration control has gradually been employed to suppress vibration. The objective of the current investigation is to introduce an active torsional magneto-rheological (MR) fluid based damper for vibration control of a typical nose landing gear. They offer the adaptability of active control devices without requiring the associated large power sources. A torsional damper is designed and developed based on Bingham plastic shear flow model. The numerical analysis is carried out to estimate the damping coefficient and damping force. The designed damper is fabricated and an experimental setup is also established to characterize the damper and these results are compared with the analytical results. A typical FE model of Nose landing gear is developed to study the effectiveness of the damper. Open loop response analysis has been carried out and response levels are monitored at the piston tip of a nose landing gear for various loading conditions without damper and with MR-damper as semi-active device. The closed-loop full state feedback control scheme by the pole-placement technique is also applied to control the landing gear instability of an aircraft.
Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles
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v.40
no.2
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pp.305-314
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2016
This paper investigated the applicable possibility of PTT and wool staple fibers to the air vortex system as high quality yarns for a high emotional and comfort garment. It was found that the tactile hand of vortex yarn knitted fabrics was harsher than ring and compact yarns knitted fabrics. It was observed that formability and sewability of air vortex yarn knitted fabrics seemed worse than ring and compact yarns due to low tensile and compressional resilience and high bending and shear hysteresis of air vortex yarn knitted fabrics. It revealed that wicking and drying rates of air vortex yarn knitted fabric were better than ring and compact yarns; in addition, the heat keepability of vortex yarn knitted fabric was higher than ring and compact yarns due to low thermal conductivity and max heat flow rate ($Q_{max}$). Any difference of thermal shrinkage between air vortex and ring yarn knitted fabrics was not shown, but pilling characteristic of air vortex yarn knitted fabric was superior. However, it was shown that wicking, drying, thermal property and pilling characteristics of air vortex yarn knitted fabric were superior due to air vortex yarn structure with parallel fibers in the core part and periodical and fasciated twists in the sheath part of the yarns.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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2004.05a
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pp.575-580
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2004
In this work, the effect of composite couplings and mass distributions on hub loads of a hingeless rotor in forward flight is investigated. 1'he hingeless composite rotor is idealized as a laminated thin-walled box-beam. The nonclassical effects such as transverse shear and torsion warping are considered in the structural formulation. The nonlinear differential equations of motion are obtained by applying Hamilton's principle. The blade responses and hub loads are calculated using a finite element formulation both in space and time. The aerodynamic forces acting on the blade are calculated using the quasi-steady strip theory. The theory includes the effects of reversed flow and compressibility The magnitude of elastic couplings obtained by MSC/NASTRAN is compared with the classical pitch-flap($\delta$$_{3}$) coupling. It is observed that the elastic couplings and mass distributions of the blade have a substantial effect on the behavior of $N_{b/}$rev hub loads. About 40% hub loads is reduced by tailoring or redistributing the structural properties of the blade.f the blade.
In the current study, a rate-dependent crystal plasticity finite element method (CPFEM) was used to simulate flow stress behavior and texture evolution of a body-centered cubic (BCC) crystalline material during plastic deformation at room temperature. To account for crystallographic slip and rotation, a rate-dependent crystal constitutive law with a hardening model was incorporated into an in-house finite element program, CAMPform3D. Microstructural heterogeneity and anisotropy were handled by assigning a crystallographic orientation to each integration point of the element and determining the stiffness matrix of the individual crystal. Uniaxial tensile tests of single crystals with different crystallographic orientations were simulated to determine the material parameters in the hardening model. The texture evolution during four different deformation modes - uniaxial tension, uniaxial compression, channel die compression, and simple shear deformation - was investigated based on the comparison with experimental data available in the literature.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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