• 제목/요약/키워드: 압력저항계수

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단열-다공암반에서 유동저항 이론을 이용한 지하수 유동 평가에 관한 연구 (A Study on the Groundwater Flow in Fractured-Porous Media by Flow Resistance Theory)

  • 한지웅;황용수;강철형
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
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    • pp.231-238
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    • 2005
  • 본 연구에서는 유동저항이론을 기초로 하여 연속다공체, 분리단열망 및 연속다공체-분리단열망 공존암반과 같은 3가지 암반을 대상으로 암반 특성에 따른 지하수 유동저항 개념 모델링 및 관계식을 제안하였다. 정상상태조건에서 밀도변동은 고려하지 않았으며 유한 체적법을 이용하였다. 각종 물성치는 블록 중심에서 정의되고, flux는 블록면에서 정의되는 staggered 격자 체계하에서 모든 블록에 대해 Darcy 법칙이 적용되었다. 접촉면에서의 투수계수는 인접면 중심에서 정의된 물성치의 조화평균값을 사용하였다. 유동저항개념을 이용하여 인접한 블록간의 상대압력차와 flux의 관계를 표현하였다. 개개의 단열에서의 유동은 다공암반에서 이용된 방정식과 동일한 형태의 2차원 방정식으로 모사되었다. 본 논문에서 제안된 모델은 추후 다양한 암반 특성별 유동 모사 기법을 개발하는데 많은 기여를 할 것으로 기대된다.

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풍동실험을 통한 국화군락의 공기유동 저항 분석 (Analysis for Aerodynamic Resistance of Chrysanthemum Canopy through Wind Tunnel Test)

  • 유인호;윤남규;조명환;이인복
    • 생물환경조절학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.83-89
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    • 2008
  • 작물은 복잡한 형상 때문에 CFD모델에서 다공성 매체로 설계된다. 작물이 고려된 CFD 모델 해석을 위해서는 작물군락의 공기저항값을 입력하여야 하며, 이 값은 작물에 따라 달라진다. 본 연구에서는 풍동실험을 통해 국화군락의 공기저항 값을 구하였다. 풍상측에서는 풍속과 재식밀도가 증가할수록 정압이 증가하였다. 풍하측에서는 풍속이 증가할수록 정압이 낮아졌으나 재식밀도의 영향은 크게 받지 않는 것으로 나타났다. 풍속과 재식밀도가 증가할수록 풍상측과 풍하측의 압력차가 커지는 것으로 나타났다. 국화군락의 공기저항값인 항력계수 $C_d$값은 0.22였으며, Fluent 프로그램의 공기저항 계수로 이용한다. CFX 프로그램에서 필요로 하는 다공성 매체의 특성값 $K_Q$는 재식간격 $9{\times}9cm$일 때 2.22, $11{\times}11cm$일 때 1.81, $13{\times}13cm$일 때 1.07이었으며, 이 값을 CFX 프로그램의 quadratic resistance coefficient로 입력한다.

콘크리트 진공튜브의 압력 변화에 대한 확률적 평가 (Probabilistic Study on Pressure Behavior in Concrete Vacuum Tube Structures)

  • 박주남
    • 한국철도학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.186-192
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    • 2014
  • 본 연구에서는 콘크리트 진공튜브 구조의 설계에 있어서 주어진 재료 및 시스템 구성에서 존재하는 불확실성을 정량화하여 내부기압의 변화를 확률적으로 예측할 수 있는 신뢰성 평가를 수행하였다. 시스템 등가투기계수의 산정 및 외부기압에 영향을 주는 인자들 중 불확실성을 내재하고 있는 인자들을 확률변수로 모델링한 후 수식 유도 및 시뮬레이션을 통해 시간에 따른 내부기압의 변화를 확률적으로 예측하였으며 확정적 해석과 그 결과를 비교 분석한 결과 적정 수준의 신뢰성을 얻기 위해서는 단면의 변화가 반드시 필요한 것으로 나타났다. 이와 같은 튜브구조의 기밀성능에 대한 확률적 해석 결과는 튜브 내부를 주행하는 열차 또는 다른 운송수단의 추진력과 공기저항, 그리고 펌프의 용량을 복합적으로 고려하여 목표 압력을 정하고 튜브 단면을 결정하는데 필요한 기술적 자료로써 활용될 수 있을 것이다.

2열 휜 튜브 열교환기의 공기측 압력강하 및 열전달 특성을 고찰하기 위한 확대 모형실험 (A large scale model test to investigate the pressure drop and heat transer characteristics in the air side of two-row heat exchanger)

  • 강희찬;김무환
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권1호
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    • pp.113-124
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    • 1997
  • This work is performed to investigate the pressure drop and heat transfer characteristics in the air side of finned-tube heat exchanger for air conditioner. Experimental apparatus and method are described to simulate the heat exchanger performance by using the three times enlarged model. The pressure drop and heat transfer coefficient were measured and compared for the heat exchangers with a plane fin and a commercial strip fin. The measured data for the strip fin agree well with those of prototype within a few percentages. For the plane fin, the measured data had similar trend to Gray & Webb's correlation at high air velocity, however a new correlation is needed to give more accurate prediction at low air velocity. It is found that most heat was transferred around the front row of the two-row heat exchanger, and the ratio of thermal load at the front tube row was increased for decreasing air velocity.

에어댐의 높이가 차체 표면의 압력변화에 미치는 영향 (Effect of the Heights of Air Dam on the Pressure Distribution of the Vehicle Surface)

  • 박종수;김성준
    • 산업기술연구
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    • 제22권B호
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    • pp.27-34
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    • 2002
  • 3-D numerical studies are performed to investigate the effect of the air dam height and approaching air velocities on the pressure distribution of notchback road vehicle. For this purpose, the models of test vehicle with four different air dam heights are introduced and PHOENICS, a commercial CFD code, is used to simulate the flow phenomena and to estimate the values of pressure coefficients along the surface of vehicle. The standard $k-{\varepsilon}$ model is adopted for the simulation of turbulence. The numerical results show that the height variation of air dam makes almost no influence on the distribution of the value of pressure coefficient along upper and rear surface but makes strong effects on the bottom surface. That is, the value of pressure coefficient becomes smaller as the height is increased along the bottom surface. Approaching air velocity makes no differences on pressure coefficients. Through the analysis of pressure coefficient on the vehicle surface, one tries to assess aerodynamic drag and lift of vehicle. The pressure distribution on the bottom surface affects more on lift than the pressure distribution on the upper surface of the vehicle does. The increase of air dam height makes positive effects on the lift decrease but no effects on drag reduction.

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내환경성이 우수한 고온.고정밀용 압력센서의 개발 (Development of a High Temperature and Exactitude Pressure Sensors for Superior Environmental Characteristics)

  • 서정환;백명숙;임창섭
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.13-22
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    • 2002
  • This paper presents characteristics of CrOx thin-film Strain gauge pressure sensors, which were deposited on SUS630 diaphragm by DC reactive magnetron sputtering in an argon-Oxide atmosphere(Ar-(10%)$O_2$). The optimized condition of CrOx thin-film strain gauges were thicknessrange of 2500$\AA$ and annealing condition ($350^{\circ}C$, 3 hr) in Ar-10 %$O_2$deposition atmosphere. Under optimum conditions, the CrOx thin-films for strain gauge is obtained a high resistivity, $\rho$=156.7$\mu$$\Omega$cm, a low temperature coefficiect of resistance, TCR=-86 ppm/$^{\circ}C$ and a high temporal stability with a good longitudinal, 15. The output sensitivity of pressure sensor obtained is 2.46㎷/V and the maximum non-linearity is 0.3%FS and hysteresis is less than 0.2%FS. The output characteristics of pressure transmitter obtained is 4~20㎃ and total accuracy is less than $\pm$0.5%FS. In those conclusions, CrOx thin film pressure sensors is quite satisfactory for many applications in industrial electronics.

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난류유동장에서 Shear - thinning 유체에 의한 마찰저항 감소에 관한 연구 (A Study on the Drag Reduction by Shear-thinning Fluid in Turbulent Flow Fields)

  • 차경옥;김재근;오율권
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제21권2호
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    • pp.126-135
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    • 1997
  • Drag reduction in polymer solutions is the phenomenon where by extremely dilute solutions of high molecular weight polymers exhibit frictional resistance to flow much lower than the pure solvent. This effect, largely unexplained as yet, has attracted the attention of polymer scientists and fluid flow specialists. Although applications are beginning to appear, the principle interest to data has been in attempting to relate the effect to the fluid mechanics of turbulent flow. Drag reduction in two phase flow can be applied to the transport of crude oil, phase change system such as chemical reactor, and pool and boiling flow. But the research on drag reduction in two phase flow is not intensively investigated. Therefore, experimental investigations have been carried out to analyze the drag reduction produced by polymer addition in the single phase and two phase flow system. The objectives of the proposed investigation are primarily in identifying and developing high performance polymer additives for fluid transportations with the benefits of turbulent drag. Also we want to is to evaluate the drag reduction in horizontal flow by measuring pressure drop and mean velocity. Experimental results show higher drag reduction using co - polymer(A611P) then using polyacrylamide (PAAM) and faster degradation using PAAM than using A611P under the same superficial velocity.

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열교환기의 나선형 관내 난류유동 수치해석 (Numerical analysis of turbulent flows in the helically coiled pipes of heat transfer)

  • 곽승현
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권8호
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    • pp.905-910
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    • 2013
  • 열교환기의 나선형 튜브에 난류모형을 적용하여 유동해석을 수행하였다. 난류모형은 Spalart-Allmaras과 k-${\varepsilon}$이고 시뮬레이션에는 정렬격자를 적용하였다. 레이놀즈 수 영향을 규명하기 위하여 Navier-Stokes 방정식을 풀어 속도벡터, 압력, 잔차, 마찰계수를 재연하였다. 나선형튜브는 원심력을 증가하여 튜브의 바깥부분에 벽전단 응력을 크게 하였다. 열전도율과 마찰저항의 증가는 곡률에 기인하며 튜브의 내부방향으로는 벽 전단응력이 감소했다. 원심력은 유체의 에너지를 증가시켜서 바깥쪽으로 열전도율을 증가시켰고 이는 내부유동의 압력강하 및 관마찰계수가 상호 밀접한 관계가 있음을 규명하여 주었다. 본 수치결과는 검증을 위하여 타 계산에서 얻어진 마찰계수 결과와 비교하였다.

난류유동의 계산모형 (Computational Turbulent Models)

  • 정명균
    • 기계저널
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    • 제34권9호
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    • pp.688-697
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    • 1994
  • 유체유동이나 열전달 그리고 물질전달 (물질의 혼합 및 확산) 또는 이들 현상이 복합적으로 나 타나는 각종 기계의 설계와 성능 해석을 하기 위해서는 그 현상을 지배하는 편미분 방정식들의 해를 수치적으로 구해야 한다. 유동 상태가 충류 유동인 경우는 지배 방정식의 수가 알고자 하는 미지변수 즉 속도, 압력, 온도, 농도 등의 개수와 같고 또한 이들 변수들의 변동이 그리 심하지 않기 때문에 적절한 수치 해법을 사용하면 그 해를 구할 수 있다. 그러나 난류유동의 경우에는 변수들이 시간상으로 또한 공간적으로 대단히 심하게 변동(fluctuation)하기 때문에 공 학적으로 우리가 원하는 정보들, 즉, 표면 마찰저항이나 양력, 얼전달 계수, 물질 확산계수 등을 현재 수준의 전자계산기로 계산하는 데는 계산시간이 엄청나게 소요될 뿐만 아니라 변수 저장 메모리도 과도하게 차지하기 때문에 실제적인 계산 방법이 되지 못하고 있다. 이러한 이유로 변수들의 순간 변화 상태를 나타내는 지배 방정식들을 해석하는 대신에 이들 지배 방정식의 시 간평균을 취하여 유도한 난류 방정식들을 사용하게 된다. 그러나 이 시간 평균 과정에서 파생 되는 또 다른 미지의 난류 변수들 때문에 난류 지배 방정식에 있어서는 그 지배 방정식의 개수 보다 미지 변수의 개수가 많아져서 난류 지배 방정식을 풀기 위해서는 시간평균 과정에서 나타난 난류 변수들을 원래 있던 미지 변수들의 함수나 방정식의 형태로 가정할 필요가 있게 되는데 이 가정되는 함수 관계들을 난류 계산 모형이라고 한다. 난류 계산 모형은 물리적인 통찰과 직관에 의해서 실용적인 형태로 가정되기도 하지만 최근에는 논리적으로 엄격한 모형 원칙에 따른 수 학적인 방법으로 유도되고 있는데 이 글에서는 일반 독자들이 쉽게 이해할 수 있도록 마하수가 낮은 2차원 비압축성 난류 유동을 예로 들어 x-y 직교 좌표계에서 표현되는 난류 계산 모형들을 소개하고 앞으로듸 발전 방향을 개관하며 현재의 응용 사례들을 예로 들어 모형의 성능을 비교 하여 보기로 한다.

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물 밑에 잠긴 구 주위의 층류 유동장 해석 (Analysis of Laminar Flows around Submerged Spheres)

  • 곽승현
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권8호
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    • pp.1094-1099
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    • 2010
  • 수중에 있는 구 주위의 3차원 층류유동을 수치 해석하였다. 유한체적법을 기반으로 나비에 스톡스 방정식을 비구조격자로 풀어 물체주위의 동역학 현상을 규명하였다. 보티시티, 속도, 동압, 레지듀얼, 항력계수 등의 데이터를 가지고 분석하였다. 레이놀드 수는 425, 300, 250, 100 이다. 구 사이의 거리가 작은 경우가 구 한 개의 후류 유동보다 안정됨을 보였고 구 사이의 간격이 커짐에 따라 유동현상은 불안정하게 나타났다. 후방의 구는 정체압력의 감소를 보였고 이로 인해 저항이 줄어들게 됨을 알 수 있었다. 항력계수의 비교는 본 수치계산이 타당함을 입증하였다.