• 제목/요약/키워드: 공기압력 변동

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메탄/공기 화염에서 연소실 압력변동이 연소특성과 국소 반응강도에 미치는 영향 (Influence of Changing Combustor Pressure on Combustion Characteristics and Local Reaction Intensity in the CH4/Air Flames)

  • 김종률;최경민;김덕줄
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권5호
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    • pp.365-372
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    • 2009
  • The influence of combustor pressure on the local reaction characteristics of $CH_4$/air flames was investigated by measurements of local chemiluminescence intensity. Induced flow flames are often applied to the industrial boiler systems and incinerator in order to improve heat transfer and prevent exhaust gas leakage. In order to investigate combustion characteristics in the induced flow pattern, the combustor pressure index($P^*$) was controlled in the range of $0.7{\sim}1.3$ for each equivalence ratio in the present combustion system, where $P^*$ is defined as the ratio of absolute pressure to atmospheric one. Relationship between local reaction intensity and pressure index have been investigated by simultaneous $CH^*$, $C^*_2$ and $OH^*$ intensity measurements. It could be observed that flame length became longer with decreasing $P^*$ from $CH^*$ chemiluminescence intensity of axial direction. The mean value of $C^*_2$ and $CH^*$ chemiluminescence intensities, which indicates reaction intensity in the $CH_4$/air flames, decreased with decreasing pressure index for ${\Phi}{\leq}1$, but increased with decreasing pressure index for ${\Phi}$>1. $C^*_2/CH^*$ intensity ratio, which can be a good marker to demonstrate local equivalence ratio, was almost same for ${\Phi}{\leq}1$ regardless of pressure index change, while they showed high level for lower pressure index for ${\Phi}$>1 conditions.

철도터널 통풍공의 공기역학적 성능에 대한 연구 (The study for the aerodynamic effects of air-shafts in the railway tunnel)

  • 김동현;강부병;신민호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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    • pp.341-348
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    • 2001
  • The purpose of present study is to investigate for reducing pressure fluctuations in the case of installing the air-shafts on the side wall of the tunnel with small cross-sectional area on conventional line. Experiments were performed with a 1/61-scale moving model rig for the tunnel of 0.764 km length in the condition of tunnel cross-section area of $28 m^2$. According to the results, the maximum pressure fluctuation is reduced by 45 % for 19 air-shafts. This results have the speed-up effects of about 33.4 km/h for the train running in tunnel.

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음향인텐시티법에 의한 원형 톱날에서의 이동소음원 규명 (Identification of the Moving Noise Source in a Circular Sawblade by the Experimental Acoustic Intensity Technique)

  • 오재응;김동규;하범성;원선희
    • 한국음향학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.82-100
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    • 1991
  • 본 연구에서는 회전톱날에서 발생하는 공기소음원 규명의 실현가능성을 검토하였다. 음향인텐시 티법은 3차원 선도, 인벤시티 벡터에너지선도, 동고선도 등의 표현에 유용한 장점을 갖고 있다. 근거리 음장 거동에 대한 추정, 주파수영역에서의 벡터 또는 스칼라 음향인텐시티는 소음원규명의목적으로 사 용되는 측정기법이다. 결과에 따르면 난류는 원형톱날의 이 부근에 나타나며, 톱날의 변동압력 측정에서 와류구조의 영향에 대한 근거는 측정된 음향인텐시티에 의해 도출된다. 도한 회전속도가 증가함에 딸k, 상호작용은 도플러현상을 일으키는 중요한 소음메타니즘이 될 수 있다.

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철도터널 통풍공의 내경변화에 따른 공기역학적 성능 (The aerodynamic performance of air-shafts with different inner diameters in the railroad tunnel)

  • 김동현;강부병;신민호
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.578-584
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    • 2001
  • Purpose of the present study is to investigate the aerodynamic performances of air-shafts with different inner diameters in a single track tunnel for reducing pressure fluctuations and micro pressure waves. Three configurations of air-shafts with different inner diameters were examined for comparison of aerodynamic performances. Experiments were performed with a 1/61-scale moving model rig for the tunnel of 0.764 km length and the train of 4 cars per 1 unit. The results showed the reduction effect of the maximum pressure fluctuations in tunnel and micro-pressure waves radiating towards the surroundings from the tunnel exit according to the increase of the diameter of 10 air-shafts spaced equally.

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응축을 수반하는 분무수적으로의 열 및 질량전달률 예측 (Predictions of Heat and Mass Transfer Rates to a Spray Droplet Experiencing Condensation)

  • 이상균;조종철;신원기;조진호;서정일
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.1763-1773
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    • 1991
  • 본 연구에서는 포화수증기와 공기의 혼합기내에서 분무수적으로의 열 및 질량 전달률을 계산하기 위하여 수적의 부분혼합모형과 비혼합모형에 대하여 수적내 과도온 도분포의 해석해를 적용성이 보장되면서도 계산상의 어려움이 수반되지 않는 형태로 구하기 위하여 수적내부의 열전도해석에 있어서 적분법을 적용하였다. 적분법으로 얻어지는 과도온도분포의 해는 유한차의 다항식으로 표시되어 비혼합모형인 경우 각시 간 구간의 경계에서의 온도분포가 연속성을 유지하면서 물성치들의 온도에 대한 종속 성이 쉽게 고려되고 계산도 용이한 형태이다. 본 보에서 제시하는 해석결과의 적용 성을 조사하기 위하여 완전혼합모형을 포함하는 세가지 수적모형들에 대한 계산결과들 로부터 얻어진 시간변화에 따른 수적의 무차원 체적평균온도변동을 유효한 실험결과들 과 비교, 검토하였으며, 부분혼합모형에 대하여 혼합기의 압력, 수적의 초기온도, 혼 합기 속에 포함되어 있는 수증기의 체적분율, 수적의 초기크기, 수적의 초기속도 및 분사각도가 주위혼합기로부터 수적으로 전달되는 열 및 질량전달에 미치는 영향을 조] 사하고 도출된 대표적인 검토 결과를 제시하였다.

MATLAB/Simulink 기반 주행 경로와 외란을 고려한 쿼드콥터 드론의 모델 예측 제어 기반 경로 주행 제어 (MPC based path-following control of a quadcopter drone considering flight path and external disturbances in MATLAB/Simulink)

  • 권순재;정구민
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.472-477
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    • 2023
  • 본 논문에서는 쿼드콥터 드론이 동적인 외부 환경 아래서도 외란에서도 효과적으로 경로를 추종하고 비행 안전성을 유지할 수 있도록 모델 예측 제어(MPC) 기법을 제안한다. MATLAB/Simulink에서 수행된 시뮬레이션을 통해, 외란이 주어지는 비행 시나리오에서 PID와 MPC 두 제어기의 성능을 비교한다. 제안된 설계 방법으로 MPC 제어기가 압력 변화와 공기 밀도 변동과 같은 외란에 대하여 MPC와 PID 제어기의 성능을 비교했을 때에 쿼드콥터 드론의 입력받은 주행 경로와 실제 경로의 Mean Squared Error 수치가 외란을 주기 전에는 0.2의 성능 차이를 보였다. 그리고, 외란을 주었을 때에는 0.8을 차이를 보이며 MPC 제어기의 향상된 경로 추종 정확도를 보여준다.

회전 구동용 헤드 슬라이더의 부상높이에 관한 연구 (A Study on Flying Height of Head Slider in Rotary Type Actuator)

  • 이재헌;최동훈;윤상준;김광식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.1886-1896
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    • 1991
  • 본 연구에서는 부상높이를 예측할 수 있는 방법을 개발하고 연관된 변수들의 변동에 따른 부상높이를 검토함으로써 불안정한 극소 공기막 형성시 유발되는 자기헤 드와 하드 디스크간 정보손실 및 하드 디스크의 표면손상을 막고 고성능 자기기억장치 설계에 도움이 되고자 한다.

고속열차의 지하정거장 통과 시 발생하는 공기역학적 영향에 대한 전산유체해석 연구 (A STUDY ON THE AERODYNAMIC EFFECTS WHEN A HIGH-SPEED TRAIN PASSING THROUGH AN UNDERGROUND STATION USING COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS)

  • 임광만;김영매;방명석;권혁빈
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.61-70
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    • 2016
  • Dong-tan Station, shared by high-speed railway and urban express railway, is a very complicated underground station having 6 tracks together with barrier and shafts between them, therefore it seems very hard to investigate the aerodynamic effects including the pressure variation and train gust in the station when a high-speed train runs through it. In this study, the aerodynamic effects on the structures and platform passengers when a high-speed train runs through an underground station have been studied using Computational Fluid Dynamics. STAR-CCM+ has been employed for numerical simulation based on Navier-Stokes equation and 2-equation turbulence model and moving mesh scheme supported by STAR-CCM+ has also been used to represent the relative motion between a train and station. Based on the simulation results, the unsteady flow fields in the underground station induced by the high-speed train have been analyzed and the pressures on the PSDs and pressure variation at the platform have quantitatively assessed.

고속열차 전두부 및 팬터그래프 공력성능 향상기술 연구 (Study on the Aerodynamic Advancements of the Nose and Pantograph of a High-Speed Train)

  • 노주현;구요천;윤수환;곽민호;박훈일;김규홍;이동호
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2008년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.416-421
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    • 2008
  • 최근 세계 각국의 고속열차들은 속도 향상 측면에서 비약적인 발전을 보이고 있으며, 국내에서도 2007년부터 '차세대 고속철도 기술개발 사업'을 통해 최고속도 400km/h급의 고속열차 개발을 진행 중에 있다. 고속열차의 주행속도가 증가함에 따라 이전에는 제기되지 않았던 공기저항, 공력소음 문제, 열차의 교행 및 측풍에 의해 발생하는 압력변동, 터널출구에서 발생하는 미기압파 등의 문제들이 대두되고 있으며 이와 같은 문제들은 열차의 고속화를 제약하는 요인이 된다. 특히, 고속열차의 전두부 형상은 이러한 공기역학적 문제들과 밀접하게 연결되어 있으며, 팬터그래프의 소음 및 안정적인 집전 성능 확보 등도 속도 향상을 위해 반드시 고려해야하는 사항이다. 본 논문에서는 고속열차의 속도향상 노력의 일환으로 진행되고 있는 '공력해석 향상 기술'의 연구 내용과 더불어, 터널 미기압파 저감을 위한 전두부 형상 최적화 결과와 팬터그래프 공력성능 향상을 위한 강건 최적화 결과를 소개한다.

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맥동 유동이 있는 트윈 스크롤 터보과급기의 터빈 효율 측정 (Turbine Efficiency Measurement of Pulsating Flow in a Twin Scroll Turbocharger)

  • 정진은;전세훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.386-391
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    • 2021
  • 터터보 과급은 디젤엔진과 가솔린엔진 모두에서 핵심기술이다. 특히 가솔린엔진에서 엔진 다운사이징 등 다른 제어 기술과 결합하여 이산화탄소(CO2) 배출을 감소시키는 데 효과적이다. 본 연구에서는 승용차용 가솔린엔진에 장착되는 트윈 스크롤 터빈 터보과급기에서 맥동유동의 터빈 효율을 측정하였다. 맥동 생성장치가 있는 저온 테스트 벤치를 제작하여 맥동 유동이 있는 비정상상태의 압력과 온도를 측정하고 터빈 효율을 산출하였다. 테스트 벤치는 공기 압축기, 트윈 스크롤 터빈, 온도 및 압력 측정 장치 등으로 구성되었다. 실제 승용차용 엔진에서 주로 사용되는 중저속 엔진 작동 영역에 해당하는 맥동 주파수 25.0 Hz와 33.3 Hz를 공급하면서 터보과급기 회전속도를 60,000 rpm에서 100,000 rpm까지 변화시키며 측정을 수행하였다. 이때 압축비를 1.088에서 1.600 사이의 값으로 조정하였다. 이 측정 조건에서 터빈 효율은 0.517~0.544 값을 보였다. 맥동 주파수 33.3 Hz의 경우, 터빈 회전수 60,000 rpm에서 터빈 효율의 변동은 7.7%이나 터빈 회전수 100,000 rpm에서 변동은 2.6%로 터빈 회전수가 증가함에 따라 맥동의 영향은 감소하였다. 맥동 유동에서의 터빈 효율은 정상 유동 터빈 효율에 비해 터빈 회전수 60,000 rpm 인 경우 7.0%, 회전수 100,000 rpm 인 경우 3.0% 낮은 값을 보이고 있어 맥동 유동이 터빈 효율을 악화시키는 결과를 보였으며 이러한 영향은 터빈 회전수가 증가함에 따라 감소하였다.