• 제목/요약/키워드: 관마찰 계수

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접촉요소(Contact Element)를 적용한 나사체결부(Thread joint)의 구조해석

  • 구송회;이방업;조원만;이환규
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1996년도 제7회 학술강연회논문집
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    • pp.15-24
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    • 1996
  • 로켓모타의 연소관은 구조적인 편의성 및 경량화를 위하여 도옴-실린더부와 실린더-노즐부에 나사체결방법을 많이 적용하고 있는데, 나사의 골부위에 집중응력이 발생하여 인장강도를 넘는 응력이 발생하는 경우가 있다. 본 연구에서는 나사의 골부위의 응력수준을 좀 더 정확히 예측하기 위하여 나사체결시 작용하는 조립 토오크에 의한 초기하중을 고려한 구조해석을 수행하였으며, 나사부위에 발생하는 응력이 항복강도를 초과하므로 정확한 해석을 위하여 탄소성해석을 수행하였다. 조립 토오크에 의한 초기하중은 나사체결 멈춤부에 음(-)의 접촉 간극을 부여하여 모델링하였으며, 조립 토오크의 크기는 나사체결 근접부에서 변형률을 측정하여 모사하였다. 해석결과 초기하중을 고려하여 구조해석을 수행하면 최대예상 작동압력에서 초기하중의 영향은 거의 나타나지 않았으며, 마찰계수를 감소시키면 최대응력이 감소하여 구조적 안전성이 증가할 것으로 판단된다.

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터빈 기익 내부관 열전달 증대를 위해 설치된 요철의 형상 효과 (Effects of Rib Cross Section Shapes on Heat Transfer of a Rib-Roughened Duct)

  • 우성제;권혁진;조형희
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제23권1호
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    • pp.149-157
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    • 1999
  • Heat transfer in a duct is augmented remarkably by rib turbulators. However, increasing friction loss is accompanied due to ribs disturbing flows. Hence, pressure drops and heat transfer are considered simultaneously to decide heat/mass transfer performance in a rib-roughened duct. In the present study, the effects of rib cross section shape on pressure drop through a duct are investigated as well as those on heat transfer characteristics. The results show that the characteristics of heat/mass transfer and friction loss in the duct roughened with triangular ribs are similar to those with square ribs, while significantly different from those with semicircular ribs. The best performance in the duct is obtained by using semicircular shaped ribs among three types of ribs for the large rib angles of ${\alpha}{\geq}63^{\circ}$.

관로곡률반경과 케이블 포설장력에 관한 연구 (A Study of Relation Between Bending Radius and Pulling Tension)

  • 이후영;선상진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.418-419
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    • 2008
  • 관로에 케이블을 포설할 때에는 최대포설장력(Maximum Pulling Tension Factors)과 허용측압(Sidewall Bearing Pressure)이 고려되어야 한다. 최대포설장력은 케이블의 무게와 관로의 마찰계수에 의해 계산이 되고 관로의 경간에 의해 변화하게 된다. 측압은 관로의 곡률반경, 포설장력, 케이블 무게 등과 직접 관련이 있다. 관로의 곡률반경은 현장에서 도로의 길이와 현의길이, 호의 높이 등을 측정하여 구하기도 하고 도면상에서 계산에 의해 구하기도 한다. 곡률반경과 포설장력, 측압의 관계성을 비교해 보면 포설장력은 곡률반경의 영향을 거의 받지 않지만 측압은 곡률반경의 영향을 크게 받는다. 허용측압이상의 측압이 굴곡부에서 관로와 케이블사이에 발생하면 관로와 케이블이 손상되기 때문에 관로 설계시에는 측압을 반드시 고려하여야 된다.

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편심 환형관내 유동에 대한 수치 해석적 연구 (A numerical study on the flow in an eccentric annulus)

  • 우남섭;서병택;배경수;황영규
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1863-1868
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    • 2004
  • The present study concerns a computational study of fully developed laminar flow of a Newtonian fluid through an eccentric annulus with a combined bulk axial flow and inner cylinder rotation. This study considers the identical flow geometry as in the calculation of Escudier et $al.^{(3)}$ An unexpected feature of the calculations for eccentricity ${\varepsilon}$)0.7 is the appearance of a second peak in the axial velocity, located in the narrowing gap. The distribution of the axial component of the surface shear stress has a maximum in the narrowing gap and a minimum in the widening gap.

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와권(渦巻)노즐의 이론분석(理論分析)(I) -노즐의 구조(構造)에 관(關)하여- (Theoretical Analysis on the Swirl Type Nozzle(I) -Structures of the Swirl Nozzle-)

  • 이상우;사카이 준;후지키 도쿠미
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제13권3호
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    • pp.1-10
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    • 1988
  • Fraser, Dombrowski, Tanasawa 그리고 Momono 등(等)이 분구(噴口)에 대(對)한 중자도구(中子導溝) 단면적(斷面積)의 비(比)에 기초을 두고 있는 Nozzle Parameter가 클수록 유량계수(流量係數)는 증가(增加)한다고 보고(報告)하였다. 그러나 노즐의 구조(構造)는 중자도구(中子導溝) 및 와실(渦室)의 형상(形狀)에 따라서 특성(特性)을 가지고 있고 구조(構造)의 특성(特性)은 유량계수(流量係數), 분무각(噴霧角) 및 살포도(撒布度)에 지대한 영향을 미친다. 노즐구조(構造)에 관(關)한 이론분석(理論分析)의 결과(結果)는 다음과 같다. 중자도구변(中子導溝邊)(d), 중자(中子)두께(t) 및 중자도구각(中子導溝角)(${\theta}$) 등(等)의 관계(關係)가 와실유선각(渦室流線角)(${\theta}_c$)에 미치는 영향은 $$tan({\theta}_c)=\frac{t{\cdot}sin^2{\theta}}{d-t{\cdot}sin{\theta}{\cdot}(1-cos{\theta})}$$ 또한 와실유선각(渦室流線角)(${\theta}_c$)이 중자도구각(中子導溝角)(${\theta}$)과 일치(一致)하는 관계(關係)는 $\frac{d}{t}=sin{\theta}$이다. 와실유선각(渦室流線角)과 와실형상(渦室形狀)과의 관계(關係)는 $$tan({\theta}_c){\qeq_-}\frac{r_c-r_g}{L_c}$$ 이며 와실유선각(渦室流線角)은 와실유선회전반경(渦室流線回轉半徑)과 와실(渦室)길이의 비(比)에 의(依)하여 변화(變化)함을 시사(示唆)한다. Swirl core가 Swirl plate보다는 생산비(生産費)의 고려없이 압력손실(壓力損失) 및 마찰손실 면(面)에서 더욱 합리적(合理的)으로 고려(考慮)된다.

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단열 모세관내 R600a의 유동 특성 (Flow Characteristics of R600a in an Adiabatic Capillary Tube)

  • 구학근
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.449-454
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    • 2010
  • 본 논문은 균질유동모델을 적용하여 단열 모세관내 R600a의 유동 특성을 이론적으로 조사하였다. 이 모델은 시뮬레이션 해석에 필요한 기본적인 질량, 에너지, 운동량 방정식에 근거하고 있다. 또한 2개의 마찰인자와 점성계수모델을 이용하여 유동특성을 조사하였다. R600a의 열역학 및 전달 물성치는 EES 물성치 코드를 이용하여 계산하였다. 작동변수들에 대한 기초 설계자료를 제공하고자 단열 모세관내 R600a의 유동 특성을 분석하였다. 본 연구의 작동변수에는 응축온도, 증발온도, 과냉각도, 모세관의 직경이 있다. 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. R600a용 단열 모세관내 응축온도, 증발온도, 과냉각도, 관직경은 모세관 전체길이에 영향을 준다. 즉 R600a용 모세관 전체길이는 식(15)와 같은 상관식으로 나타낸다.

슬릿휜-관 열교환기의 설계조건에서 공기측 압력강하 산출 (Evaluation of Air-side Friction Characteristics on Design Conditions of Slit Fin and Tube Heat Exchanger)

  • 조성철;김창덕;김창업;권정태;임효재
    • 에너지공학
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    • 제16권3호
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    • pp.149-154
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    • 2007
  • 본 연구에서는 슬릿 휜-관 열교환기의 공기측 압력강하 특성을 실험적으로 고찰하였다. 물을 작동유체로 사용한 기존의 실험은 공기측 압력강하에 대해 일관된 방법을 제시하지 못하고 있다. 따라서 본 연구에서는 R22를 적용하여 휜-관 열교환기의 전표면과 습표면에 공기측의 압력강하 특성을 나타내는 표준 방법을 제시하고자 하였다. 기존의 실험 상관식과 본 연구에서 제시한 실험 데이터를 증발기와 응축기의 설계조건에서 레이놀즈수와 f-factor의 관계식으로 나타내었다. 본 실험은 공기의 속도가 $0.38{\sim}1.6\;m/s$ 일 때 냉매의 질량 유속 범위를 $150{\sim}250\;kg/m^2s$하여 수행하였다.

낮은 유량에서 외경 9.5 mm 평활관과 마이크로핀관 내 R-404A 증발 열전달 및 압력 손실 (Evaporation Heat Transfer and Pressure Drop of R-404A at Low Flow Rates in 9.5 mm O.D. Smooth and Microfin Tubes)

  • 김내현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.27-36
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    • 2018
  • 그간 마이크로핀관 내 증발 열전달 및 압력 손실에 대하여 다수의 연구가 수행되었다. 하지만 대부분의 연구는 에어컨이나 히트 펌프에 사용되는 냉매에 대하여 수행되었고 R-404A에 대해서는 매우 제한된 연구만이 존재한다. R-404A는 근공비혼합냉매로 오존층 파괴와 관련하여 R-502를 대체하여 주로 저온 냉동, 냉장에 사용되고 있다. 본 연구에서는 낮은 질량유속 ($80kg/m^2s$에서 $200kg/m^2s$)에서 외경 9.5 mm 마이크로핀관 내 R-404A 증발 열전달 실험을 수행하였다. 또한 비교를 위해 외경 9.5 mm 평활관에 대한 실험도 수행하였다. 실험 결과 마이크로핀관의 전열촉진비는 질량유속이 증가할수록, 열유속이 감소할수록 증가하였다. 이러한 현상은 마이크로핀에 의한 대류 열전달의 증가와 열유속의 상대적 기여에 의한 것으로 판단된다. 또한 실험 범위에서 마이크로핀관의 마찰손실이 평활관의 마찰손실보다 다소 (최대 28%) 크게 나타났다. 기존 상관식은 저유량 R-404A 열전달계수 및 압력손실을 적절히 예측하지 못하는데 이는 본 실험 범위가 기존 상관식의 범위 밖에 있기 때문으로 판단된다.

단일절리에서 모세관압을 고려하지 않은 불혼합성 물과 가스의 동시거동 해석 (Numerical Simulation of Immiscible Water-Gas Simultaneous Flow in the absence of Capillary Force in a Single Fracture)

  • 한일영;서일원
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제6권2호
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    • pp.69-81
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    • 2001
  • 매질에서 불혼합성인 물과 가스의 동시거동 해석을 위해서는 모세관압, 포화도, 상대투과계수의 구성관계가 선결되어야 한다. 그러나 모세관력이 무시될 수 있는 흐름에서는 점성마찰력이 흐름을 지배하게 되고 포화도와 상대투과계수의 구성관계가 상대적으로 중요하게 된다. 본 연구에서는 압력에 따른 점성의 변화와 포화도에 따른 상대투과계수의 변화를 절리간극의 크기별로 고려할 수 있는 2차원 유한차분 수치모형을 개발하였다. 수치모형에 이용할 상대투과계수 특성식은 일곱가지의 간극크기별 평판모형실험으로부터 구하였다. 실험으로부터 도출된 포화도와 상대투과계수 관계곡선은 기존의 경험식으로는 표현되기 어려웠으며, 따라서 새로운 경험식으로 로지스틱 방정식을 제시하였다. 이 방정식은 간극의 크기가 포함된 매개변수를 사용하였기 때문에 임의의 절리 간극크기의 적용이 가능한 형태이다. 수치모형의 검증을 위해서 상대투과계수 특성식을 수치모형에 적용하여 가스의 이동을 해석한 후, 모형실험 결과와 비교하였다. 수치모형의 현장적용성을 검토하기 위하여 지하 LPG 저장공동에 인접한 단일절리에 적용한 결과, 지하수와 프로판가스의 동시거동을 적절히 모사할 수 있었다.

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주행로봇 제어를 위한 험지의 최대마찰계수 추정 (Estimation of the Maximum Friction Coefficient of the Rough Terrain to Control the Mobile Robots)

  • 강현석;곽윤근;최현도;정해관;김수현
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.1062-1072
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    • 2008
  • When mobile robots perform the mission in the rough terrain, the traversability depended on the terrain characteristic is useful information. In the traversabilities, wheel-terrain maximum friction coefficient can indicate the index to control wheel-terrain traction force or whether mobile robots to go or not. This paper proposes estimating wheel-terrain maximum friction coefficient. The existing method to estimate the maximum friction coefficient is limited in flat terrain or relatively easy driving knowing wheel absolute velocity. But this algorithm is applicable in rough terrain where a lot of slip occurred not knowing wheel absolute velocity. This algorithm applies the tire-friction model to each wheel to express the behavior of wheel friction and classifies slip-friction characteristic into 3 major cases. In each case, the specific algorithm to estimate the maximum friction coefficient is applied. To test the proposed algorithm's feasibility, test bed(ROBHAZ-6WHEEL) simulations are performed. And then the experiment to estimate the maximum friction coefficient of the test bed is performed. To compare the estimated value with the real, we measure the real maximum friction coefficient. As a result of the experiment, the proposed algorithm has high accuracy in estimating the maximum friction coefficient.