• 제목/요약/키워드: 벽면 점착

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고체 추진제 로켓 노즐 내부의 2상 유동 및 마모 특성에 관한 연구 (Study of two phase flow and erosion characteristic in SRM nozzle)

  • 김완식;조형희;배주찬
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1998년도 제11회 학술강연회논문집
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    • pp.32-32
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    • 1998
  • 고체 추진제 로켓의 연소시에 발생되는 산화 알루미늄(A1$_2$O$_3$) 입자는 로켓 추진 노즐에서 팽창과정의 효율을 저하시키는 요소가 되며, 이러한 비효율성은 연소 가스와 입자간의 비평형 상태 효과와 기본적인 속도와 열적 차이에 의해서 발생된다고 보고되었다. 또한 연소시 발생된 산화 알루미늄 입자는 높은 열과 큰 운동량을 가지고 로켓 노즐 내부를 유동하게 되며, 매우 많은 량이 짧은 시간에 고온 고속으로 노즐 벽면이나 기타 구조물에 충돌 및 점착하기 때문에 로켓 노즐내의 표면이 손상을 입게 되고, 로켓의 방향 제어 및 조정 안정성이 저하되며, 구조적인 강도가 약화 될 수 있다. 또한 산화 알루미늄 액적들의 경우 노즐 벽면에 고착되게 되면 로켓의 중량 증가로 인해서 추력의 손실을 초래할 수 있다. 따라서 이러한 연소 부산물들의 운동 경로와 충돌 위치 및 표면에서의 충돌량과 그리고 충돌에 따른 마모량 및 점착 그리고 열전달 특성을 예측하는 것이 필수적이다.

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이상 유동이 존재하는 고체 로켓 노즐내에서의 성능손실에 대한 수치적 연구

  • 유만선;김병기;조형희;황기영;배주찬
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2000년도 제15회 학술강연회논문초록집
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    • pp.30-30
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    • 2000
  • 일반적인 소형 고체로켓의 모터 내에는 연료 첨가제로써 알루미늄이 함유되는데, 연소 시 산화된 이 성분은 액적 상태로 이동하여 노즐부내에 이상유동장을 형성시킨다. 이러한 산화알루미늄입자는 노즐벽면에 충돌, 점착하여 기계적, 열적 에너지전달을 일으키며 노즐벽면의 삭마를 유발시키는 한편, 가스유동과의 속도 차, 온도차로 인해 저항요소로 작용하면서 노즐의 추력 성능 손실에 간접, 직접적인 원인이 된다.(중략)

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점착력을 고려한 배면 경사 옹벽에서의 주동토압 산정 공식 (Generalized Formula for Active Earth Pressure Estimation with Inclined Retaining Wall)

  • 김원철;황영철
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제9권5호
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    • pp.71-81
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    • 2008
  • 본 논문에서는 지표면 경사각, 벽면 경사각, 벽면 마찰각, 선하중, 등분포하중, 점착력, 부착력의 영향을 고려할 수 있는 주동토압공식을 힘의 평형이론을 근거로 도출하였다. 이 제안식의 정확성을 검증하기 위하여, 도해법에 의해 산정된 토압과 비교하였으며, Coulomb, Rankine, Mazindrani 공식에 의한 산정 결과와도 비교하였다. 산정 결과는 도해법 결과뿐만 아니라 Coulomb, Rankine, Mazindrani 공식의 3가지 방법에 의한 결과와 잘 일치되었다. 또한, 제안식에 의한 주동토압은 Fang 등의 실험연구 결과와 일치하는 경향을 나타내었다. 이 일반화된 공식은 Coulomb, Rankine, Mazindrani 의 주동토압공식의 한계를 극복할 수 있을 뿐만 아니라 외부하중조건을 고려할 수 있는 것으로 평가되었다.

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연료 분사 특성이 가솔린 엔진 HC 배출특성에 미치는 영향 (Effects of Port Fuel Injection Characteristics upon HC Emission in SI Engines)

  • 우영민;배충식;이용표
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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    • pp.796-801
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    • 2001
  • During cold operation period, fuel injection system directly contributes the unburned hydrocarbon formation in spark ignition engines. The relationship between injection parameters and HC emission behavior was investigated through a series of experiments. Spray behavior of port fuel injectors was characterized through a quantitative evaluation of mass concentration of liquid fuel by a patternator and PDA. 6-hole injector was found to produce finer spray than single hole one. Using a purpose-built test rig, the wall wetting fuel was measured, which was mostly affected by wall temperature. Varying coolant temperature($20{\sim}80^{\circ}C$), HC emissions were measured in a production engine. With respect to the different types of injectors, HC emission was also measured. In the 6-hole injector application, the engine produced less HC emission in low coolant temperature region. Though it produces much more amount of wetting fuel, it has the advantages of finer atomization quality. In high coolant temperature region, there was little effect between different types of injectors. The control schemes to reduce HC emissions during cold start could be suggested from the findings that the amount of fuel supply and HC emission could be reduced by utilizing fine spray and high intake wall temperature.

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연료 분사 특성이 가솔린 엔진 HC 배출에 미치는 영향 (Effects of Port Fuel Injection Characteristics upon HC Emission in SI Engines)

  • 우영민;배충식;이동원
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.8-15
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    • 2003
  • During cold operation, fuel injection in the intake port directly contributes to the unburned hydrocarbon formation in spark ignition engines. The relationship between injection parameters and HC emission behavior was investigated through a series of experiments. Spray behavior of port fuel injectors was characterized through a quantitative evaluation of mass concentration of liquid fuel by a patternator and PDA(Phase-Doppler. Anemometer). A 6-hole injector was found to produce finer spray than single hole injector. Using a purpose-built wall, the wetted fuel was measured, which was mostly affected by wall temperature. HC emissions were measured in a production engine varying coolant temperature$(20~80^{\circ}C)$, also with respect to the different types of injectors. In the 6-hole injector application, the engine produced less HC emission in low coolant temperature region. Though it produces much more amount of wetting fuel, it has the advantages of finer atomization quality. In high coolant temperature region, there was little effect by different types of injectors. The control schemes to reduce HC emissions during cold start could be suggested from the findings that the amount of fuel supply and HC emission could be reduced by utilizing fine spray and high intake wall temperature.

높은 지하수위 지반 속에 설치된 지중연속벽의 인발저항력 (Uplift Capacity of a Diaphragm Wall Installed in Ground with High Groundwater Table)

  • 홍원표;침니타
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제30권9호
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    • pp.5-17
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    • 2014
  • 지하수위가 높은 지역에 설치된 지중연속벽 주변지반 속에 발생되는 지중파괴면의 형상을 조사하기 위해 일련의 모형실험을 실시하였다. 모형실험에서 벽체가 인발될 때 발생하는 벽체 주변지반의 변형거동을 사진으로 촬영하여 관찰하였고 이 지반변형 결과를 분석하여 지중연속벽 주변지반에 발생되는 지중파괴면의 형상을 파악할 수 있었다. 이렇게 파악된 지중파괴면의 형상에 근거하여 지중연속벽의 인발저항력을 산정할 수 있는 이론해석을 실시하였다. 이 이론해석에는 벽체와 지반에 관한 주요 특성이 잘 반영되어 있다. 즉 벽체의 특성으로는 벽체의 길이, 두께 및 벽면조도가 포함되어 있으며 지반의 특성에 관하여는 흙의 내부마찰각 및 점착력과 같은 전단강도정수가 포함되어있다. 제안된 해석모델에 의거하여 예측된 지중연속벽의 인발저항력은 모형실험에서 측정된 실험치와 잘 일치하였다.

지층이 경사진 미고결 층상지반에서의 터널 작용토압에 관한 연구 (A Study on Tunnel Loads in an Unconsolidated Ground with Inclined Layers)

  • 박시현;김영수
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권4C호
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    • pp.275-282
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    • 2006
  • 굴착 단면 또는 내부 단면적에 비해 연장이 긴 선형 구조물의 일종인 터널은 다양한 지반조건에서 시공된다. 본 논문은 미고결 층상 지반에서 터널 굴착에 의해 발생하는 터널 작용토압에 대하여 모형실험적 및 이론 해석적 연구를 수행한 것이다. 터널 모형실험은 층상구조를 이루고 있는 지층의 경사각도와 토피고를 변화시키면서 실시하였다. 모형실험에 사용된 지반재료는, 그 자체만으로 자립이 가능케 함으로써 모형토조 벽면과의 마찰을 제거시킬 수 있는 점착력이 배제된 알루미늄 봉과 블록을 이용한 2차원 모형 실험을 실시하였다. 아울러 터널 하중에 대한 이론적 평가식을 새롭게 유도하고, 이를 실험에 의한 터널 하중과 함께 비교하여 그 타당성을 검토하였다.

풍화작용에 따른 암반사면 안정성의 확률론적 해석 (Probabilistic Analysis for Rock Slope Stability Due to Weathering Process)

  • 박혁진;우익;엄정기
    • 자원환경지질
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    • 제42권4호
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    • pp.357-366
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    • 2009
  • 풍화작용은 암석의 물리적 및 화학적 특성을 변화시킬 뿐만 아니라 공학적 특성에도 영향을 미친다. 대개 풍화는 암석의 밀도 및 강도, 내부마찰각과 점착력 등을 감소시키며 이로 인해 암석으로 구성된 사면의 안정성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구에서는 풍화등급에 따른 암반 사면의 안정성을 분석하여 풍화가 사면의 안정성에 미치는 영향을 분석해 보았다. 이를 위하여 암반사면의 안정성에 가장 주요한 영향을 미치는 불연속면 시료를 풍화등급별로 채취하여 공학적인 특성의 변화를 분석하였다. 이러한 결과를 활용하여 신선한 암반으로 구성된 사면과 풍화된 암반으로 구성된 사면의 안전율을 산정하였다. 신선한 암반의 경우 안전율이 1.25로 안전한 것으로 분석되었으며 풍화된 암반의 경우 안전율이 1.0으로 계산되었다. 그러나 이렇게 산정된 안전율은 값의 분산이 심한 불연속면 거칠기 계수(JRC)와 잔류마찰각에 따라 심하게 변동되고 있어 안전율로 사면의 안정성을 정확하게 파악하기 힘든 실정이다. 따라서 본 연구에서는 불연속면 거칠기 계수(JRC)와 잔류마찰각이 일정한 범위 내에 분포한다는 점에 착안하여 확률변수로 고려하였으며 확률론적 해석을 수행하였다. 확률론적 해석 결과 신선한 암반에서의 파괴확률은 25.6%로 계산되어 매우 불안정한 것으로 파악되었으며 풍화된 암반의 경우는 45.9%의 파괴확률이 획득되었다. 현장으로부터 획득된 자료들의 분산으로 인해 결정론적 해석기법은 사면의 안정성을 평가하는 데 부적절한 것으로 판단된다.