• 제목/요약/키워드: 유속균일도

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LDV를 이용한 3차원 유동 측정 (Measurements of Three-Dimensional Flow Using 3-D Laser Doppler Velocimetry)

  • 이상준;백승조
    • 기계저널
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    • 제34권4호
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    • pp.262-276
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    • 1994
  • 본 연구를 통하여 3차원 LDV 시스템의 측정기법을 개발하였으며, 측정결과의 신뢰성을 확인하 였다. 또한 이것을 타원제트 연구에 적용함으로써 그 응용 가능성을 확인하였다. 앞으로 3-D LDV 시스템을 사용하여 신뢰성 있는 측정결과를 얻기 위해서는 아래에 기술한 몇 가지 사항을 고려하여야 한다. 1) 3차원 레이저 유속계는 정교하고 복잡한 광학시스템으로 정확한 배열을 요구한다. 광학계와 실험장치의 좌표축이 일치하지 않으면 축방향보다 측방향(lateral) 속도변동 성분에 큰 영향을 준 다. 2) LDV 측정에서 속도편심을 줄이기 위해서는 적당한 출력의 레이저, 적절한 신호처리(signal conditioning), 실험조건에 알맞는 입자를 선정하여야 한다 3) 입자를 연속적으로 균일하게 공급하여야하며 신호분석기 조작에 익숙하여 도플러신호의 질을 최적화하여야 한다.

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원추형 연소로에서 공기 유속에 따른 MILD 연소특성 (MILD Combustion Characteristics with Inlet Air Velocity in a Conical Combustor)

  • 김태권;하지수;조아론
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제36권6호
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    • pp.774-779
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    • 2012
  • MILD(Moderate and Intense Low Oxygen Dilution) 연소는 연소 가스의 재순환을 이용하여 고온 형성을 최대한 억제하고 질소산화물의 발생을 저감하는 동시에 연소로의 내부 온도 균일화를 통한 열 이용 효율을 향상시킬 수 있는 연소기술이다. 본 연구에서는 원추형 연소로에서 연료 유량은 고정하고 공기 유량으로 당량비(${\Phi}$)를 조절하고 배기가스를 측정하여 MILD 연소특성을 도출하였다.

유한 요소 해석을 활용한 직결 주축의 열적 특성 평가 (Evaluation of Thermal Characteristics of a Direct-Connection Spindle Using Finite Element Co-Analysis)

  • 김태원;최진우
    • 한국생산제조학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.228-234
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    • 2013
  • This study focuses on development of a finite element model for analysis of thermal characteristics of a direct-connection spindle of a machining center by joint simulation of heat transfer and thermal deformation. Two finite element analyses were carried out procedurally for heat transfer, first, to identify temperature distribution of components of the spindle and then for thermal deformation to identify their structural behavior based on the temperature distribution. It was assumed that the heat transfer between a component revolving and the surrounding air is identical to that between a flat plate and the running air on it and the heat transfer is based on a uniform surface heat flux for turbulent flow. The results from the analyses were compared with those from experiments to validate the finite element model.

완전 발달된 원형 충돌제트의 노즐 직경이 열전달에 미치는 영향 (The Effect of Nozzle Diameter on Heat Transfer to a Fully Developed Round Impinging Jet)

  • 이대희;원세열;이영민;조헌노
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권4호
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    • pp.519-525
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    • 2000
  • The effect of nozzle diameter on the local Nusselt number distributions has been investigated for an axisymmetric turbulent jet impinging on the flat plate surface. The flow at the nozzle exit has a fully developed velocity profile. A uniform heat flux boundary condition at the plate surface was created using gold film Intrex. Liquid Crystal was used to measure the plate surface temperature. The experiments were made for the jet Reynolds number (Re) 23,000, the dimensionless nozzle to surface distance (L/d) from 2 to 14, and the nozzle diameter (d) from 1.36 to 3.40 cm. The results show that the Nusselt number at and near the stagnation point increase with an increasing value of the nozzle diameter.

LDV를 이용한 캐비테이션 터널에서의 프로펠러 축 주위의 난류유동계측 (LDV Measurements of Turbulent Flow around Propeller Shaft at Cavitation Tunnel)

  • 안종우;현범수;이진태
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.132-145
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    • 1991
  • 캐비테이션 터널내에서 프로펠러 축 주위의 난류유동 특성을 레이저 유속계(LDV)를 이용하여 측정하였다. 우선 캐비테이션 터널의 시험부에서 유동의 균일도 및 난류유동 특성을 조사하였으며, 다음은 프로펠러 축 주위의 난류유동 장을 축 주위의 난류경계층 및 후류에서 조사하였다 프로펠러 축주위의 경계층 유동 내에서는 일반적인 축 대칭 난류경계층 유동장의 특성이 잘 나타난 반면, 축 후류의 반류유동장에서는 복잡한 유동장이 발견되었다.

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밑면에 균일 열유속이 존재하는 밀폐공간에서의 복사 - 자연대류열전달 (Combined Radiation and Natural Convection Heat Transfer in an Enclosure with a Constant Heat Flux at the Bottom)

  • 권순석;권용일
    • 태양에너지
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    • 제12권2호
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    • pp.28-42
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    • 1992
  • This investigation is carried out numerically for the two dimensional natural convection and surface radiation heat transfer in a square enclosure. The bottom wall is a constant heat flux at hot temperature and also top wall is isothermal at cold temperature whereas the left and right side walls are adiabatic except a transparent window on the right side partially. The exchange of radiant energy is obtained by the net radiation method and the shape factor by the crossed string method. The change in temperature and Nusselt number distributions of the walls due to the effect of the wall emissivity for various emissivities and for various dimensionless insolation energies are investigated. The dimensionless local convective heat flux and local radiative heat flux distributions in the wall except an adiabatic wall are also compared.

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흡수정 내의 수위 변화에 따른 유동장 변화에 관한 수리모형실험 (Hydraulic Model Experiments of Flow Changes according to the Water Level in the Intake Basin)

  • 김동환;김두용;김진호;신문섭;염덕준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.54-58
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    • 2015
  • 인간이 생활하는데 필요한 전기를 생산하는 시설 중 하나인 화력발전소의 발전수차를 냉각시키기 위하여 많은 양의 냉각수를 바다에서 취수하게 되는데, 이 과정 중에서도 특히 흡입수조(Intake Basin)에서 흡입펌프(Suction Pump)를 통과하는 단계가 매우 중요하다. 흡입수조의 형상과 펌프운용조건 등에 의하여 흡입구(Bell Mouth)에 접근하는 유동이 비대칭일 경우 흡입구 주변에서 선회류가 발생하거나 유속분포가 비균일?비대칭이 되기 쉽다. 그러면 선회류가 더욱 악화되어 볼텍스(Vortex)로 발달되면 취수 펌프에 악영향을 준다. 또한 볼텍스의 발생은 흡입수조의 형상뿐만이 아니라 낮은 수위일 경우 수면과 흡입구의 거리가 짧아지면서 자유수면볼텍스 또는 수중볼텍스가 발생할 확률이 높아지게 된다. 본 연구에서 수리모형시험을 통하여 펌프 조합 및 수위 변화에 따른 볼텍스의 발생여부를 파악하고 볼텍스 저감장치를 고안하였다.

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전개판에 대한 수치해석 ( 1 ) - 전개판 주위에서의 유체흐름의 패턴 - (Computational Fluid Analysis for Otter Boards ( 1 ) - Pattern of Fluid Flow Besides Otter Board -)

  • 고관서;권병국;노기덕
    • 수산해양기술연구
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    • 제26권4호
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    • pp.333-340
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    • 1990
  • 평판형과 만곡형전개판 주위에서의 유체특성을 파악하기 위하여 회유수조에서 수조기포법에 의한 하시화실험을 유속 0.05 및 0.1m/sec, 영각과 타임라인에 대해서 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 만곡형전개판에서의 유선은 영각 20。까지는 균일한 분포를 이루다가 영각 25。에서 후면에 인접한 유선이 익현장의 1/2지점에서부터 작은 과가 발생되기 시작하고, 영각 30。에서는 익현자의 1.3지접에서 박리가 시작되며 인접한 유선은 전개판의 후면쪽으로 휘어들어가고, 그리고 영각 35。이상에서는 전연에서부터 박리가 시작되며 영각이 증가할수록 박리층이 증가하는 것으로 나타났다. 2. 평판형전개판에서는 영각 20。부터 전연에서 과와 박리가 발생하며, 박리층은 만곡형과 마찬가지로 영각에 비례하는 것으로 나타났다. 3. 후연에서 발생한 과의 크기가 전연의 것보다 약 2~3배 큰 것으로 나타났다. 4. 전개판의 후연에서 유선은 양 전개판 모두 전개판의 방향과 같은 방향으로 흐르다가 점차 유체흐름과 같은 방향이 되는 것으로 나타났다. 5. 전개판 전후면에서의 유속차는 영각 0。~30。에서 점차 증가하다가 영각 35。이상에서는 그 차가 비슷하게 나타났다. 6. 영각 20~30。에서 전후면의 유속차는 만곡형의 경우 후면의 유속이 전면보다 약 1.4~1.5배 빠르게 나타났으며, 평판형은 약 1.2배 빠르게 나타났다.

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수심의 제한을 받는 침수식생 개수로의 평균흐름 예측모형 개발 (Development of Mean Flow Model for Depth-Limited Vegetated Open-Channel Flows)

  • 양원준;최성욱
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권9호
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    • pp.823-833
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    • 2010
  • 침수식생 개수로 흐름은 식생영역과 상부영역에 서로 다른 흐름구조를 보인다. 즉, 식생영역에서 전단으로 인해 생성되는 난류는 억제되며 비교적 균일한 유속 분포를 보이며 상부영역에서는 일반 개수로 흐름과 유사한 흐름구조를 보인다. 이와 같이 두 상이한흐름구조가 결합된 복잡한 흐름특성으로 인해 침수식생 개수로흐름은 공학적인 관심의 대상이 되어왔다. 본 연구에서는 침수식생 개수로 흐름의 층적분 모형의 비교 분석을 수행하였다. 일반적으로 식생흐름의 층적분 모형은 층의 수에 따라 2층 및 3층모형으로 구분한다. 즉, 전체 수심을 식생영역과 상부영역으로 구분하는 2층모형과 식생영역을 바닥 조도의 영향 유무에 따라 내부 및 외부 식생영역으로 구분하는 3층모형으로 분류된다. 본 연구에서는 2층모형과 3층모형을 비교하였다. 다양한 실험조건에 적용한 결과, 3층모형이 식생영역에서 유속의 변화를 고려할 수 있으나 결과는 레이놀즈응력 분포에 민감하며, 적분된 유속은 2층모형에 의한 예측 결과가 더욱 정확한 것으로 나타났다. 3층모형에서 내부 식생영역의 결과가 전체 흐름구조에 미치는 영향이 무시할 수 있으므로 이 점을 착안하여 식생영역에서 유속 변화가 고려되는 수정 2층모형을 제시하였다. 수정 2층모형에서 가정하는 레이놀즈응력 분포는 상부영역에서는 선형, 식생영역에서는 멱함수 형으로 변화한다. 다양한 조건에 적용한 결과, 수정 2층모형이 대체로 기존의 모형과 비슷한 정도의 예측을 수행하나 식생밀도가 매우 작은 흐름의 경우 예측 결과가 불량한 것으로 나타났다.

결정입자 도포가 제올라이트 막 구조 및 분리성능에 미치는 영향 (Effect of Crystal Particle Deposition on Morphology of Zeolite Membrane and its Separation Performance)

  • 이용택;정헌규;정동재;윤미혜;안효성
    • 멤브레인
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    • 제18권3호
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    • pp.198-205
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    • 2008
  • 제올라이트 분리막을 형성시키기 위하여 결정핵으로 작용할 수 있는 동일한 제올라이트 입자들을 다공성 지지체 위에 균일하게 도포하는 기술을 개발하고자 하였다. 제올라이트 입자들을 수용액에 분산시킨 다음 이 수용액을 튜브형 다공성 세라믹 지지체에 일정 유속으로 공급하고, 세라믹 지지체의 반대편에 진공을 유지하여 일부 수용액이 지지체를 통과하면서 동시에 제올라이트 입자들을 지지체 표면에 도포하였다. 수용액 상에 분산된 제올라이트의 농도, 도포시간 그리고 분산 수용액의 공급속도 등이 결정핵 도포량에 미치는 영향을 고찰하였다. 공급유속이 100 mL/min, 도포시간이 4분인 경우 농도가 0.01 wt%에서 0.3 wt%로 증가할수록 도포량이 0.0019 g에서 0.0208 g으로 증가하였다. 농도가 0.01 wt%, 공급유속이 100 mL/min인 경우 도포시간이 1분에서 4분으로 증가하는 경우 도포량이 0.0004 g에서 0.0019 g으로 증가함을 알 수 있었다. 또한 농도가 0.3 wt%이고, 도포시간이 1분일 때 유속이 100 mL/min에서 300 mL/min으로 빨라진 경우 도포량이 0.002 g에서 0.01 g으로 증가함을 알 수 있었다. 그러나 도포량이 증가할수록 제올라이트 분리막을 통한 물과 에탄올의 총투과속도는 감소함을 확인할 수 있었다.