• 제목/요약/키워드: shear transfer coefficient

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CFD해석을 통한 엇갈린형 관군의 열전달 및 압력강하 특성에 관한 연구 (A Study on Heat Transfer and Pressure Drop Characteristics of Staggered Tube Banks using CFD Analysis)

  • 유소;윤준규
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.2985-2992
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    • 2015
  • 본 연구에서는 엇갈린형 관군에 대해 ANSYS FLUENT v.14의 SST 난류모델을 적용하여 가로피치, 튜브표면, 와류발생기위치 등의 변화에 따른 열전달 및 압력강하 특성을 이론적으로 해석하였다. CFD 해석시 튜브표면의 온도는 363 K, 입구측 공기온도는 313 K이고 입구측 속도는 5 m/s에서 10 m/s까지 가정하였다. 그 해석결과로서 열전달계수는 가로피치에 대한 영향은 큰 차이가 없었고, 튜브표면의 돌기형상은 열전달 및 압력강하 특성에서 원형이 톱니형보다 적절하게 나타내었으며, 와류발생기의 설치 경우에는 열전달특성이 튜브의 전방부 위치가 후방부 위치보다 약 4.6% 정도로 우수함을 보였다.

Finite element modeling methodologies for FRP strengthened RC members

  • Park, Sangdon;Aboutaha, Riyad
    • Computers and Concrete
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    • 제2권5호
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    • pp.389-409
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    • 2005
  • The Finite Element Analysis (FEA) is evidently a powerful tool for the analysis of structural concrete having nonlinearity and brittle failure properties. However, the result of FEA of structural concrete is sensitive to two modeling factors: the shear transfer coefficient (STC) for an open concrete crack and force convergence tolerance value (CONVTOL). Very limited work has been done to find the optimal FE Modeling (FEM) methodologies for structural concrete members strengthened with externally bonded FRP sheets. A total of 22 experimental deep beams with or without FRP flexure or/and shear strengthening systems are analyzed by nonlinear FEA using ANAYS program. For each experimental beams, an FE model with a total of 16 cases of modeling factor combinations are developed and analyzed to find the optimal FEM methodology. Two elements the SHELL63 and SOLID46 representing the material properties of FRP laminate are investigated and compared. The results of this research suggest that the optimal combination of modeling factor is STC of 0.25 and CONVTOL of 0.2. A SOLID 46 element representing the FRP strengthening system leads to better results than a SHELL 63 element does.

Behaviors of Anisotropic Fluids in the Vicinity of a Wedge

  • Kim, Youn-J.
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제14권6호
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    • pp.690-698
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    • 2000
  • The laminar boundary layer flow and heat transfer of anisotropic fluids in the vicinity of a wedge have been examined with constant surface temperature. The similarity variables found by Falkner and Skan are employed to reduce the stream wise-dependence in the coupled nonlinear boundary layer equations. The numerical solutions are presented using the fourth-order Runge - Kutta method and the distribution of velocity, micro-rotation, shear and couple stresses and temperature across the boundary layer are plotted. These results are also compared with the corresponding flow problems for Newtonian fluid over wedges. It is found that for a constant wedge angle, the skin friction coefficient is lower for micropolar fluid, as compared to Newtonian fluid. For the case of the constant material parameter K, however, the magnitude of velocity for anisotropic fluid is greater than that of Newtonian fluid. The numerical results also show that for a constant wedge angle with a given Prandtl number, Pr = I, the effect of increasing values of K results in increasing thermal boundary layer thickness for anisotropic fluid, as compared with Newtonian fluid. For the case of the constant material parameter K, however, the heat transfer rate for anisotropic fluid is lower than that of Newtonian fluid.

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Ultrasonic Velocity and Absorption Measurements in an Aqueous Solution of Poly(sodium 4-styrenesulfonate)

  • Rae Jong-Rim
    • Macromolecular Research
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    • 제12권6호
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    • pp.559-563
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    • 2004
  • Both the ultrasonic velocity at 3 MHz and the absorption coefficient in the frequency range from 0.2 to 2 MHz were measured for aqueous solutions of poly(sodium 4-styrenesulfonate) over the concentration range from 5 to $25\%$ (by weight). The pulse echo overlap method was employed to measure the ultrasonic velocity over the temperature range from 10 to $90^{\circ}C;$ the high-Q ultrasonic resonator method was used for the measurement of the absorption coefficient at $20^{\circ}C.$ The velocities exhibited their maximum values at ca. 55, 59, 63, 67, and $71^{\circ}C.$ for the 25, 20, 15, 10, and $5\%$ solutions, respectively. The velocity increased with respect to the poly(sodium 4-styrene-sulfonate) concentration at a given temperature. A study of the concentration dependence of the both the relaxation frequency and amplitude indicated that the relaxation at ca. 200 kHz is related to structural fluctuations of the polymer molecules, such as the segmental motions of the polymer chains and that the relaxation at ca. 1 MHz resulted from the proton transfer reactions of the oxygen sites of $SO_3.$ Both the absorption and the shear viscosity increase upon increasing the polymer concentration, but they decrease upon increasing the temperature.

확대 및 유선곡률을 가진 디퓨저 흐름의 수치해석 (Numerical Analysis of a Diffuser Flow with Expansion and Streamline Curvature)

  • 이연원
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제22권5호
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    • pp.595-608
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    • 1998
  • A diffuser an important equipment to change kinetic energy into pressure energy has been studied for a long time. Though experimental and theoretical researches habe been done the understanding of energy transfer and detailed mechanism of energy dissipation is unclear. As far as numerical prediction of diffuser flows are concerned various numerical studies have also been done. On the contrary many turbulence models have constraint to the applicability of diffuser-like flows with expansion and streamline curvature. In order to obtain the reliability of k-$\varepsilon$ turbulence model modified combination turbulence models composed of the anisotropic k-$\varepsilon$model modified combination turbulence models composed of the anisotropic k-$\varepsilon$ model with Hanjalic-Launder's preferential normal strain and Pope's vortex stretching mechanism are proposed. The results of the present proposed models prove the fact that the coefficient of pressure and the shear stress are well predicted at the diffuser flow.

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베어링 강(STB2)의 마멸에 미치는 알루미나 세라믹스의 마멸기구 (A Study on the Wear Mechanism of the Alumina Ceramics for the Wear of STB2)

  • 남준우;전태옥;진동규
    • 한국정밀공학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.62-72
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    • 1995
  • The present study was undertaken to investigate the dry wear mechanism of the alumina ceramics in the purity variation for the wear of STB2. The wear test was carried out under different experimental condition various sliding speed, contact pressure and sliding distance. According as the alumina purity increased, wear volume of the STB2 decreased and minimum value of wear volume was over to high speed side. According as the sliding speed and sliding distance increased, friction coefficient decreased owing to drop of the shear strength, it decresed largely owing to decreased of elastic modulus and thermal conductivity with decrease in alumina purity. Indicative of minimum, value of wear volume, low speed side was abrasive wear, high speed side was wear of heat softening. The friction surface of ceramics protacted by oxide was transfer from STB2.

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보강날개로 보강된 수중잠제 지지말뚝의 보강효과 분석 (The Reinforcing Effect of Blade Attached Pile to Support Submerged Breakwater)

  • 정상섬;홍문현;고준영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.863-874
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    • 2015
  • 본 연구에서는 보강날개로 보강된 수중잠제 지지말뚝의 보강효과를 분석하기 위하여 하중전이거동을 분석하였다. 먼저 3차원 유한요소해석을 통해 말뚝의 변위 및 하중전이곡선(지반반력) 결과로부터 보강효과를 확인하고, 하중전이곡선에서 극한저항력 비율로 보강말뚝의 수평 및 인발하중에 대한 보강계수를 산정함으로써 보강효과를 정량화 하였다. 산정된 보강계수를 쌍곡선 하중전이함수의 극한저항력 $p_u$$t_{max}$에 곱해서 보정상수(fitting parameter)로 적용하여 보강효과를 고려한 하중전이함수를 제안하였다. 제안된 하중전이함수가 수치해석 결과를 잘 반영하고 있는지 확인하기 위해 3차원 유한요소해석을 비교하여 보강말뚝의 하중전이거동을 분석하였다. 제안된 하중전이함수를 하중전이법 해석에 적용하여, 실제 수중잠제를 해석한 결과 보강말뚝의 전단력, 휨 모멘트, 변위가 무보강말뚝보다 작게 발생하고, 지반반력은 더 크게 발생하여 비교적 경제적인 설계가 가능할 것으로 판단된다.

입체 복합구조물의 하부골조 층수 변화에 따른 비선형 거동특성 (The Nonlinear Behavior Characteristics of the 3D Mixed Building Structures with Variations in the Lower Stories)

  • 강병두;전대한;김재웅
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.55-62
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    • 2002
  • 상부벽식-하부골조 구조(복합구조)는 일반적으로 전이층을 중심으로 상부는 주거공간의 전단벽식의 고층아파트이고 하부는 상업공간의 보-기등의 골조구조이다. 이러한 구조물은 구조형식의 특성상 강성비정형, 질량비정형, 기하학적 비정형 등 비정형 형태의 특징을 갖고 있다. 본 연구에서는 하부골조 구조물의 층수가 변화할 경우에 대해 복합 구조물의 비선형 거동특성과 내진성능을 파악하였다. 비선형 해석결과로부터 얻은 결론은 다음과 같다. 1) 비선형 정적해석의 최상층변위각과 밑면전 단력계수로부터 하부구조의 층수가 증가할 경우 구조물의 밑면전단력계수는 감소하였으나 최상층변위각은 증가하였다. 2) 하부구조의 층수가 증가할 경우 상부벽식구조의 층간변위각과 소성율은 감소하였으며, 상부벽식은 탄성상태에 가까운 거동을 하였다. 3) 하부구조의 층수가 증가할 경우 하부구조에서 층간변위각이 집중적으로 증가하였다.

Pseudomonas elodea에 의한 Gellan Gum 생산(I) -metabolic parsmeter의 추정및 배양액의 유변학적 특성- (Production Of Gellan Gum by Pseudomonas elodea (I) -Estimation of Metabolic Parameters and Rheological Properties of Culture Broth-)

  • 정봉우;박선호
    • KSBB Journal
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    • 제5권3호
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    • pp.235-240
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    • 1990
  • Pseudomonas elodea 에 의한 Gellan gum생산시 이에 관련된 기초자료를 얻기 위하여 회분식 및 연속식 발효를 하였다. 회분식 배양의 결과로부터 비성장 속도는 $0.16hr^-^1$이었으며 72시간 배양후의 점도는 4500cp, 생성물 농도 0.7g dry weught/100g broth, 및 생산성은 0.08g dry weight/1/hr이었다. 연속식 배양을 통하여 최적 탄소원과 질소원의 농도비(3.0mg-carbon/mg-nitrogen)를 결정하였으며 Gellan gum의 최대 생성속도는 희석율 $0.14hr^-^1$에서 0.6g dry weight/l/hr이었다. 이러한 조건에서 각종 metabolic paeameter값을 계산하였다. 또한 배양액의 유변학적 특성은 Casson equation에 잘 부합됨을 확인하였고, 배양액의 점도와 산소전달계수를 측정하여 고점도 배양시 산소전달의 장애현상을 조사하였다.

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Computer Simulation for Die Filling Behavior of Semi-Solid Slurry of Mg Alloy

  • Lee, Dock-Young;Moon, Jung-Hwa;Seok, Hyun-Kwang;Kim, Sung-Bin;Kim, Ki-Bae
    • 한국주조공학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.31-35
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    • 2007
  • 본 연구에서는 Mg합금의 반응고성형 공정기술을 개발하기 위하여 여러 가지 전단속도와 냉각속도에 따른 Mg합금의 점도와 딕소트러픽 거동을 분석하였으며, 이를 전산모사연구와 비교 검토하였다. 전산모사연구에서는 미세조직과 공정변수를 고려한 반응고 슬러리의 유변학적 거동을 분석하였다. 반응고 온도영역에서의 Mg합금(AZ91D) 슬러리의 점도는 고상율에 따라 지수함수적으로 증가하였으며, 전단속도가 증가하면 감소하는 경향을 나타났다. Mg합금 슬러리의 유변학적 거동을 정확하게 분석하기 위하여 Carreau 모델을 사용하여 ANYCAST 프로그램에서 고압다이캐스팅용 금형으로의 Mg합금 반응고 슬러리의 충진거동을 모사하였다. 전산모사된 결과는 동일한 조건에서의 실제 실험결과와 잘 일치하였다.