• 제목/요약/키워드: 유동 응력

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풍력발전용 블레이드의 유동/구조 연성해석 (Computation of Fluid-Structure Interaction on a Blade Used in Wind Power)

  • 김윤기;김경천
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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    • pp.698-701
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    • 2005
  • 본 연구에서는 풍력발전용 블레이드에 대한 일방향 유동/구조 연성해석을 하였다. 계산에 사용된 모델은 100kW급 풍력발전기 블레이드이며 정격용량은 42rpm이다. 유동영역에 대한 계산은 블레이드 표면에 작용하는 압력데이터를 얻기 위하여 행해지고 구조해석에서는 같은 모델에 대하여 얻어진 압력데이터를 하중조건으로 적용하여 풍력발전기의 변위 및 최대응력값을 계산한다. 계산결과 최대응력이 발생하는 지점은 날개의 후면 허브부분인 것으로 나타났다. 입구속도가 증가할수록 전면과 후면에 작용하는 압력차로 인해 출력과 최대변위는 포물선 형태로 증가함을 알 수 있었다.

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마요네즈의 유동 특성과 유화 안정성에 미치는 초산 농도의 영향 (Effects of Acetic Acid Concentration on Rheological Characteristics and Emulsion Stability of Mayonnaise)

  • 배효미;오명숙
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.9-13
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    • 1989
  • 초산용액의 초산농도를 0, 1, 2, 4, 6%로 변화하여 제조한 마요네즈의 유동 특성, 유화 안정성, 색도에 대하여 조사하였다. 마요네즈의 유동은 항복응력을 가지는 소성유동이며, 초산농도가 높아질수록 항복응력 및 점주도지수가 커져서 초산농도가 높아질수록 마요네즈의 물성이 점주해지는 것을 나타내었다. 마요네즈의 유화안정성은 초산농도가 높아질수록 감소하는 경향을 보였고, 초산노도 4%일 때 가장 안정성이 낮았다. 색도는 초산함량이 증가할수록 L값(명도)이 증가하고 b값(yellowness)은 감소하였다.

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강제 대류에서 수증기의 찬물 표면에서의 응축 (Forced Convection Condensation of Vapor on A Cold Water)

  • 박재걸;이승홍
    • 대한설비공학회지:설비저널
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    • 제13권3호
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    • pp.141-147
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    • 1984
  • 2차원 채널 입구에서의 꿰떼 난류 유동하는 찬 물 위를, 같은 방향으로 빠르게 난류 유동하는 수증기의 응축은 액체필름 초기상태의 과냉 정도에 의하여서 응축능력이 정하여진다. 수증기와 액체의 채널 입구에서의 균일한 속도 및 온도, 그리고 채널 입구에서 액체와 증기가 차지하는 체적비, 즉 액체필름과 채널 높이를 알고 있을 때, 하류로 유동하면서 응축이 일어나는 현상을 예측하는 모델을 제안하고, 실험치와 비교한 것이다. 채널 입구에서 윗쪽으로는 더운 기체, 아래쪽으로는 찬 액체가 평행한 방향으로 유동하면서 접촉하고 평균적인 액체필름의 두께와 단열된 채널 벽체를 가정하여서, 기본방정식으로 연속방정식, 운동방정식을 세우고. 에너지와 운동량 전달 메카니즘 사이에 유사성이 존재한다고 가정하였으며, 전단응력의 크기는 필자의 모델을 적용하였다. 기본방정식을 기체 속도, 액체 속도, 필름의 두께, 압력에 대해서 수치해를 구하여서 동일조건 하에서 실험한 데이터와 비교하였다. 수증기와 액체 경계면에서의 전단응력은 매우 좋은 일치를 보여주고 있다.

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유동성형에서의 연소관 예비성형체 두께별 소성변형 형태

  • 윤수진;이경훈;은일상
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1997년도 제8회 학술강연회논문집
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    • pp.163-178
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    • 1997
  • 현재 각종 미사일의 추진기관용 연소관을 제작하는데 광범위하게 이용되고 있는 유동성 형공정에 대하여 강소성 구성방정식을 이용 유한요소해석을 수행하였다. 종전의 단일 롤러에 의한 해석과는 달리 3개의 롤러에 의한 연소관의 점진 소성변형을 고려하였으며. 이에 따른 각 룰러의 연소관에 대한 소성변형, 응력분포가 관찰, 분석되었다. 해석 결과 예비성형체의 두께에 따라 소성변형 형태와 그에 따르는 응력분포에 많은 차이가 나는 것으로 밝혀졌다. 또 이상적인 유동성형 공정조건하에서 반경 방향으로의 연소관의 유효 소성변형도는 거의 균일하게 나타났다.

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동일입자추적기법을 이용한 트랜섬선미 후류 난류유동특성에 관한 연구 (A Study on the Turbulent Flow Characteristics in the Wake of Transom Sterns using PIV Method)

  • 이경우;김옥석
    • 해양환경안전학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.352-359
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    • 2012
  • 본 연구에서는 트랜섬 선미 후류 난류유동 특성을 알아보기 위하여 Re = $3.5{\times}10^3$ 및 Re = $7.0{\times}10^3$에서 2-프레임 그레이레벨 상호상관 PIV기법을 적용하여 실험을 수행하였다. 트랜섬 선미의 형상은 선저와 트랜섬이 이루는 각을 기준으로 $45^{\circ}$(모델 A), $90^{\circ}$(모델 B) 및 $135^{\circ}$(모델 C)로 구분하여 적용하였다. 모델의 침수깊이는 40 mm로 자유수면과 접하도록 설치하였다. 난류유동을 평균하여 난류강도, 레이놀즈 응력, 난류운동에너지에 대한 통계적 유동정보를 제공하였다. 난류강도는 자유수면과 모델의 하부 박리유동과의 상호작용으로 강하게 작용하며, 레이놀즈 응력과 난류운동에너지는 모델 C형(Raked transom)에서 낮은 분포가 나타났다.

EPB 쉴드 TBM 굴착토의 유동학적 특성 평가를 위한 실내 가압 베인시험: 장비 개발과 적용성 평가 (A laboratory pressurized vane test for evaluating rheological properties of excavated soil for EPB shield TBM: test apparatus and applicability)

  • 곽준호;이효범;황병현;최준혁;최항석
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.355-374
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    • 2022
  • 쏘일 컨디셔닝(soil conditioning)은 굴착토의 전단강도를 감소시키고 작업성(workability)을 확보하여, EPB 쉴드 TBM의 굴진면 전방을 지지하며 TBM의 굴진 성능을 향상시키는 기술이다. 다양한 지반 조건에 대한 최적의 첨가제 주입 조건을 결정하기 위해서는 첨가제를 혼합한 굴착토의 역학적 유동학적 거동을 평가해야 한다. 따라서, 본 연구에서는 TBM 챔버 내 압력 상태를 모사하고 시료의 유동학적 특성을 평가할 수 있는 실내 가압 베인시험 장비를 개발하였다. 인공 사질토 시료에 대하여 폼(foam)과 폴리머(polymer)의 주입변수인 FIR (foam injection ratio)과 PIR (polymer injection ratio)을 변화시켜가며 일련의 실내 가압 베인시험을 수행하였다. 또한, 슬럼프 시험을 통해 컨디셔닝된 흙의 작업성을 평가하였다. 실내 가압 베인시험 장비를 통해 베인 전단시험을 수행함으로써 측정된 토크 데이터로부터 컨디셔닝된 흙의 유동곡선(rheogram)을 도출하여 주입변수에 따른 첨두응력과 항복응력의 경향을 분석하였다. 시험 결과, FIR이 커지거나 PIR이 작아질수록 작업성이 증가하는 경향을 나타냈으며, 최대 토크, 첨두응력과 항복응력은 모두 감소하였다. 실내 가압 베인시험으로 측정된 시료의 첨두응력과 항복응력이 슬럼프 시험을 통해 측정된 작업성과 상응하는 결과는 제안된 시험이 굴착토 물성 평가에 활용될 수 있음을 보여준다.

슬롯밀링시험을 이용한 높은 변형률 속도 조건하에서 Zircaloy-4의 유동응력 결정 (Determination of Flow Stress of Zircaloy-4 Under High Strain Rate Using Slot Milling Test)

  • 황지훈;김낙수;이형일;김동철
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권1호
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    • pp.67-75
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    • 2013
  • 핵연료 지지격자 소재로 사용되는 zircaloy-4의 유동응력을 Johnson-Cook 모델로 결정하고, 모델의 재료상수를 역 공학으로 도출했다. 변형률 항의 상수 A, B, n과 변형률 속도 항의 $\dot{\varepsilon}_0$은 인장시험을 통해 결정했다. 상수 C, m을 역 공학으로 도출하기 위해 슬롯밀링시험을 수행하고, 유한요소해석으로 모사했다. 실험과 해석으로 얻은 결과의 차이를 오차함수, 즉 최소화 대상 목적함수로 설정했고, 이 함수를 최소로 하는 C, m을 도출했다. 도출한 상수의 타당성을 검증하기 위해 상관계수를 살펴봤고, 전단시험과 해석을 수행해 교차 검증했다. 상관계수는 모든 조건에 대해 0.97이상으로 실험과 해석결과 사이에 강한 상관관계가 있음을 확인했다. 전단시험과 해석의 전단면 형상 및 최대하중을 비교하여 도출한 유동응력 모델이 타당함을 보였다.

국내산 조전분 호화액의 유동특성 (Rheological Properties of Gelatinized Millet Starch Dispersions)

  • 김남수;남영중
    • 한국식품과학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.742-748
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    • 1989
  • 국내산 메조 및 차조의 호화전분액의 농도와 온도에 따른 유동특성을 구명하였다. 메조 및 차조의 호화전분액은 의가고성 유체의 성질을 보여주었으며, 각각의 호화전분액 농도에서 일정 전단속도에 대한 전단응력의 크기는 메조전분보다 차조전분이 높았다. 메조와 차조의 호화전분액의 유동특성은 지수법칙에 잘 적용되었으며 이 때 유동지수 n값은 1% 호화전분액에 있어 메조전분의 경우 0.96, 차조전분의 경우 0.74이나, 5% 호화전분액에 있어서는 메조전분의 경우 0.35, 차조전분의 경우 0.24로 농도증가에 따라 의가소성이 증대되었다. 점조도지수 K값의 경우 농도의존성이 보다 현저하였다. 조전분 호화액은 일정농도 이상에서 항복응력을 보이며, 이 때 농도와 항복응력의 평방근 사이에는 직선관계가 있었고 항복응력이 영이되는 호화전분액 농도는 메조전분의 경우 2.19%, 차조전분의 경우 1.69%로 예측되었다. 3% 조전분 호화액에 대하여 온도에 따른 유동특성을 분석시 일정 전단속도에 대한 전단 응력의 크기는 온도가 낮아짐에 따라 증가하였으며, 특히 $20^{\circ}C$의 측정온도에서 이런 현상이 현저하였다. 이때, 측정온도가 높아지면 유동지수 n값은 증가하고 점조도지수 K값은 감소하였는데 이는 메조 및 차조전분에 공통적인 현상이었다. 점조도지수 K값과 온도와의 관계는 아레니우스 식에 잘 적용되었으며, 3% 호화전분액의 경우 활성화에너지는 메조전분의 경우 2.89kcal/mol, 차조전분의 경우 3.18kca1/mo1이었다.

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