• 제목/요약/키워드: shear velocities

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가스난방기용 스월버너의 3차원 난류유동 특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Three Dimensional Turbulent Flow Characteristics of Swirl Burner for Gas Furnace)

  • 김장권
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권2호
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    • pp.225-234
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    • 2001
  • This paper represents the vector fields, three dimensional mean velocities, the turbulent intensities, the turbulent kinetic energy, and the Reynolds shear stresses in the X-Y plane of gas swirl burner with a cone type baffle plate measured by using X-probe from hot-wire anemometer system. This experiment is carried out at flow rates 350 and 450ℓ/min respectively, which are equivalent to the combustion air flow rate necessary for heat release 15,000 kcal/hr in gas furnace, in the test section of subsonic wind tunnel. The vector plot shows that the maximum axial mean velocity component exists in the narrow slits situated radially on the edge of gas swirl burner, for that reason, there is some entrainment phenomena of ambient air in the outer region of burner. Moreover, mean velocities in the initial region are largely distributed near the outer region of burner at Y/R≒0.97, but they diffuse and develop into the center flow region of burner according to the increase of axial distance. The turbulent intensities and the turbulent kinetic energy due to large inclination of mean velocity and swirl effect show that the maximum value in the initial region of burner is formed in the narrow slits situated radially on the edge of gas swirl burner and large values are mainly formed in the entire region of burner after X/R=2.4358, hence, the combustion reaction is anticipated to occur actively near this region. And the Reynolds shear stresses are also largely distributed from slite to vanes of gas swirl burner in the intial region, but their values largely disappear after X/R=3.2052.

한반도 북서부의 1차원 전단파 속도구조 (1-D Shear Wave Velocity Structure of Northwestern Part of Korean Peninsula)

  • 김태성
    • 자원환경지질
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    • 제52권6호
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    • pp.555-560
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    • 2019
  • 중국 지역 4개 지진에서 발생한 2~30초 범위의 레일리파를 이용하여 북한 지역의 1차원 전단파 속도구조를 구하였다. 레일리파는 남북한의 국경선 인근에 위치한 5개의 광대역 관측소(BRD, SNU, CHNB, YKB, KSA)에 양호하게 기록되었다. 다중필터분석를 이용하여 레일리파 기본모드 군속도가 계산되었고 이는 다시 위상부합필터를 적용하여 개선되었다. 2.9~3.2 km/s의 범위에 이르는 평균 분산곡선을 역산하여 전단파 속도를 구하였다. 지진원으로부터 BRD 관측소의 경로에서 추출된 4~6초 주기의 상대적으로 느린 군속도는 서해 서한만분지의 퇴적층군과 연관되었을 가능성이 있다. 14~20km의 상대적으로 깊은 지역 전단파 저속도층은 평남분지와 관련된 것으로 생각되며 낭림육괴와 평남분지에 분포하는 변성암 및 화강암체는 표면부터 14km 깊이의 빠른 전단파 속도와 일치한다.

Field Velocity Probe를 활용한 연약지반 압밀 평가 (Estimation of Consolidation in Soft Clay by Field Velocity Probe)

  • 이종섭;김영석;홍승서;윤형구
    • 지질공학
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    • 제23권4호
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    • pp.511-517
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    • 2013
  • Field Velocity Probe (FVP)는 관입형 전단파 탐사 장비로 다양한 현장의 적용성이 날로 증가하고 있다. 본 연구에서는 FVP의 활용성을 증대시키는 측면으로 FVP를 이용하여 연약지반의 압밀 특성을 평가하는 것이다. 대상지반은 국내 대표 연약지반인 인천 송도 지역이며 실내압밀 실험을 수행하기 위하여 시료를 3 m와 6 m에서 채취 하였다. 채취한 시료는 개량된 압밀 시료기에 안착시켜 유효응력 변화에 따른 전단파 속도 경향성을 분석하였다. 현장의 전단파 속도는 FVP를 이용하였으며 매 심도 20 cm 간격으로 상세한 속도 주상도를 도출하였다. 동일 유효응력 조건에서 도출한 실내 전단파 속도와 현장 전단파 속도를 비교하여 연약지반의 압밀 상태를 평가 하였으며 3 m 구간은 과압밀 그리고 6 m 지역은 압밀 진행중인 상태로 나타났다. 본 연구에서는 FVP가 연약지반의 압밀 평가에도 활용될 수 있음을 보여주며 기존 방법의 대체 방법으로 활용성 될 것으로 판단된다.

복단면(複斷面) 수로(水路)에서의 수리학적(水理學的) 특성(特性)에 관한 연구(研究) (A Study on the Hydraulic Characteristics in a Compound Channel)

  • 정동국;안수한
    • 대한토목학회논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.25-33
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    • 1986
  • 일반적(一般的)으로 대규모(大規模) 하천(河川)은 저수로(低水路)와 고수부지(高水敷地)를 갖는 복단면수로(複斷面水路)로 되어있다. 복단면(複斷面) 수로(修路)에 대한 일반적인 해석방법은 저수로(低水路)에서 고수부지(高水敷地)로의 운동량(運動量) 전달(傳達)을 무시하였기 때문에 소통능력을 과대하게 평가(評價)하는 경향을 보여왔다. 따라서 본(本) 연구(硏究)에서는 운동량(運動量) 전달(傳達)을 고려하여 비대칭 고수부지(高水敷地)를 갖는 구형단면(矩形斷面)의 실험수로(實驗水路)에서 실험(實驗)하였으며, 단면의 여러 점에서 유속(流速)을 측정(測定)하고 유속분포(流速分布)로부터 경계층의 전단응력을 계산하여 윤변을 따라 이를 적분(積分)하여 겉보기 전단력을 구한다. 그리고 복단면(複斷面) 수로(水路)에서의 수리학적(水理學的) 특성(特性)을 실험단면(實驗斷面)의 유속분포(流速分布), 경계층의 전단응력(剪斷應力), 그리고 겉보기 전단력 등의 여러 가지 관계로부터 규명하였다.

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크로스홀 탄성파 시험을 이용한 쇄석다짐말뚝의 시공직경 검측 (Logging for Diametric Variation of Granular Compaction Pile Using Crosshole Seismic Tests)

  • 박철수;정재우;김학성;김은정;목영진
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2008년도 추계 학술발표회
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    • pp.1415-1426
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    • 2008
  • Stone columns, locally called "GCP (granular compaction pile)" can be used to improve strength and resistance against lateral movement of a foundation soil like rigid piles and piers. Also installation of such a discrete column facilitates drainage, and densifies and reinforces the soil in the sense of ground improvement. The integrity of the GCP has been indirectly controlled with the records of each batch including depth and the quantity of stone filled. An integrity testing was attempted using crosshole S-wave logging. The method is conceptionally same as the crosshole sonic logging (CSL) for drilled piers. The only and critical difference is that S-wave should be used in the logging, because P-wave velocity of the stone column is less than that of ground water. The crosshole sonic logger does not have the capability to measure S-wave propagating through the skeleton of crushed stone. An electro-mechanical source, which can generate either P- or SH-waves, and a 1-D geophone were used to measure SH-waves. Two 76mm diameter cased boreholes were installed 1 meter apart across the nominal 700mm diameter stone column. At every 10cm of depth, shear wave was measured across the stone column. One more borehole was also installed 1 meter outward from the one of the above boreholes to measure the shear wave profile of the surrounding soil. The diametric variation of the stone column with respect to depth was evaluated from the shear wave arrival times across the stone column, and shear wave velocities of crushed stone and surrounding soil. The volume calculated with these variational diameters is very close to the actual quantity of the stone filled.

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이중분무 교차지역에서의 액적유동특성의 통계학적 분석에 관한 연구 (A Study on the Statistical Analysis of the Flow Characteristics of Droplet in the Cross Region of Twin Spray)

  • 조대진;윤석주;최태민
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.635-644
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    • 1994
  • This study investigated mainly on the flow characteristics of a droplet in the cross region of twin spray. The velocities of the droplet were measured along the axial and radial direction, and the flow characteristics of the droplet were statistically analyzed. For the statistical analysis, the probability density of the turbulent components has been studied, and then the Reynolds shear stress, the skewness and the flatness factors were calculated, and compared with the Gaussian value. Two pressure swirl stomizers were used for the twin spray system and kerosene was employed as the working liquid. 2-D PDA(particle dynamic analyzer) was used for the purpose of the measurement of droplet size and velocities. As a result, it was found that (1) the droplets collision was taken place strongly in the cross region. So, a large momentum loss of droplets due to the loss of natural movement direction was occurred, and momentum loss of radial direction was greater than that of axial direction. (2) The axial direction skewness factor approached to zero like the Gaussian distribution in the cross region of twin spray. (3) In the cross region of twin spray, the fluctuation instability of droplet was increased because of the development of the turbulence characteristics due to the droplet collision.

Gun식 가스버너의 연소실내 난류 선회유동장 고찰 (Investigation on the Turbulent Swirling Flow Field within the Combustion Chamber of a Gun-Type Gas Burner)

  • 김장권
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권9호
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    • pp.666-673
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    • 2009
  • The turbulent swirling flow field characteristics of a gun-type gas burner with a combustion chamber were investigated under the cold flow condition. The velocities and turbulent quantities were measured by hot-wire anemometer system with an X-type probe. The turbulent swirling flow field in the edge of a jet seems to cause a recirculation flow from downstream to upstream due to the unbalance of static pressure between a main jet flow and a chamber wall. Moreover, because the recirculation flow seems to expand the main jet flow to the radial and to shorten it to the axial, the turbulent swirling flow field with a chamber increases a radial momentum but decreases an axial as compared with the case without a chamber from the range of about X/R=1.5. As a result, these phenomena can be seen through all mean velocities, turbulent kinetic energy and turbulent shear stresses. All physical quantities obtained around the slits, however, show the similar magnitude and profiles as the case without a chamber within the range of about X/R=1.0.

초음파를 이용한 복합재료 기계적 특성값의 새로운 특정 방법 (A New Method for Characterization of Composites by Ultrasonics)

  • 장필성;전홍재
    • Composites Research
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    • 제13권2호
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    • pp.1-7
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    • 2000
  • 일방향 복합재료의 기계적 특성값을 비파괴적으로 얻기 위하여 초음파를 이용한 새로운 시험 방법을 제안하였다. 제안된 접촉식 시험 방법에서, 파속도를 측정하기 위하여 종파용 탐촉자만이 through-transmission 방식으로 사용되었다. 알루미늄 쐐기와 알루미늄 직육면체 형태의 보조적인 매질이 시편의 양쪽에 부착되었다. 경사 입사된 종파는 쐐기에서 시편으로 전파되며, 입사된 파는 시편과 두 개의 매질의 경계면에서 연속적으로 모드 변환된다. 마지막 매질에서 종파로 모드 변환된 파속도를 측정함으로써 시편의 기계적 특성값을 결정하는데 필요한 모든 정보를 얻게된다. 이 과정에서 전단 강성 계수를 얻기 위해, 수신된 종파로부터 간접적으로 횡파의 속도를 측정하였다. 본 연구에는 재료의 이방성이 파에 미치는 영향 또한 고려되었다.

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자유유동 난류강도 변화에 따른 평판위 천이 경계층의 유동특성에 관한 실험적 연구 (Flow Characteristics of Transitional Boundary Layers on a Flat Plate Under the Influence of Freestream Turbulent Intensity)

  • 신성호;전우평;강신형
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권9호
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    • pp.1335-1348
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    • 1998
  • Flow characteristics in transitional boundary layers on a flat plate were experimentally investigated under three different freestream conditions i. e. uniform flow with 0.1 % and 3.7% freestream turbulent intensity and cylinder-wake with 3.7% maximum turbulent intensity. Instantaneous streamwise velocities in laminar, transitional and turbulent boundary layers were measured by I-type hot-wire probe. For estimation of wall shear stresses on the flat plate, measured mean velocities near the wall were applied to the principle of Computational Preston Tube Method (CPM). Distributions of skin friction coefficients were reasonably predicted in all developed boundary layers. Intermittency profiles, which were estimated using Conditional Sampling Technique in transitional boundary layers, were also consistent with previously published data. It was predicted that the incoming turbulent intensity had more influence on transition onset point and transition process than freestream turbulent intensity existed just over the transition region. It was also confirmed that non-turbulent and turbulent profiles in transitional boundary layers could not be simply treated as Blasius and fully turbulent profiles.

환형수조에서 흐름특성에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Flow Characteristics in the Open Annular Flume)

  • 최인호;김종우
    • 한국습지학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.207-214
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    • 2019
  • 본 실험연구는 자유수면을 이루는 환형수조에서 초음파 유속계를 이용하여 흐름특성을 분석하였다. 여기서 점착성 유사의 응집을 방해하지 않도록 설계된 실린더의 회전에 따라 흐름이 형성되도록 하였다. 종방향 유속에 대한 내부 실린더의 영향은 이동 경계 근처에서 가장 높았고 외측 벽쪽으로는 감소했다. 종방향 저유속에서 난류 운동에너지는 바닥근처 지점에서 가장 크게 나타났지만 종방향 유속이 증가함에 따라 위쪽으로 이동하였다. 멱법칙으로 산정된 종방향 유속은 바닥 마찰길이를 고려한 대수분포형태인 로그법칙으로 예측한 값보다 실측치와 잘 일치하였다. 레이놀즈 응력 방법으로 산정한 평균마찰속도는 종방향 유속이 증가할 때 로그법칙과 멱법칙으로 계산된 값보다 작게 나타났다.