• 제목/요약/키워드: 유체영향계수

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변장비 변화가 사각실린더에 작용하는 유체력에 미치는 영향 연구 (A numerical study of the effect of the aspect ratio of rectangular cylinder on the aerodynamic force)

  • 권민철;김진욱;김찬후;이슬기;이승수
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제1회(2012년)
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    • pp.29-32
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    • 2012
  • 변장비의 변화가 사각실린더에 작용하는 유체력에 미치는 영향을 알기 위해 EDISON_열유체를 사용하여 수치해석을 하였다. 낮은 레이놀즈수 영역($100{\leq}Re{\leq}200$)에서 사각실린더의 변장비(W/H)를 0.5, 0.75, 1, 2로 변화시키며 해석을 수행하였고, 레이놀즈수와 변장비에 따른 스트로할수(St), 항력계수($C_D$), 양력계수($C_L$)를 비교하였다. 본 논문에서는 레이놀즈수와 실린더의 변장비가 스트로할수, 항력계수, 양력계수에 미치는 영향을 알아보는 데 중점을 두었다. 해석결과 레이놀즈수가 증가하고 변장비가 감소할수록 스트로할수, 항력계수, 양력계수가 증가하는 것을 확인하였다. 본 논문을 통해서 레이놀즈수와 사각실린더의 변장비가 사각실린더에 작용하는 유체력에 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.

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정온 비뉴톤 유체내에서 이동하는 원통형 물체의항력계수비에 대한 직경비 및 길이 비의 영향 (Diameter and Aspect Ratio Effects on The Drag Coefficient RATIO Cylinder Moving in Isothermal Non-Newtonian Fluids)

  • 조금남
    • 유변학
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    • 제6권1호
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    • pp.41-48
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    • 1994
  • 비뉴톤 유체내에서 이동하는 섬유들과 대분자들은 경우에 따라 일정한 길이와 직경 을 갖는 원통형 물체로 간주될 수 있으므로 유체내에서 이들의 운동을 효과적으로 제어하기 위해서는 비뉴톤 유체내에서 이동하는 원통형 물체들의 길이비와 직경비에 의한 항력계수의 영향을 조사할 필요가 있다. 이러한 사실에 근거하여 원통형 물체의 길이비와 직경비 변화 가 물체의 항력계수비와 직경비를 기준으로한 항력계수비들은 작업유체로 사용된 일반화된 뉴톤 유체와 점탄성유체내에서 이동하는 원통형 물체들의 길이비와 직경비가 증가함에 따라 감소했다. 원통형 물체의 직경비가 0.007에서 0.029까지 변하고 길이비가 10에서 130까지 변 하는 경우 점탄성용액내에서의 항력계수비의 감소율은 일반화된 뉴톤 유체내에서의 항력감 소비의 감소율 보다 10배 내지 30배까지 더컸다. 또한 모든 작업유체에서 원통형 물체들의 항력계수비들은 Reynolds수가 증가함에 따라 감소됐다.

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점탄성 유체의 정압 열팽창계수, 밀도 및 전단속도 0에서의 점동에 대한 실험연구 (Experimental Study on the Isobaric Thermal Expansion Coefficient Density and Zero-shear-rate Viscosity of Viscoelastic Fluid)

  • 최민구
    • 유변학
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    • 제7권3호
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    • pp.181-191
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    • 1995
  • 점탄성유체의 물성치들 중 정압열팽창계수 및 밀도는 자연대류 열전달 연구에 전단 속도 0에서의 점도는 점탄성유체에 대한 모델들 사용 시 필요하다. 본 연구에서는 점탄성유 체이며 마찰 감소 첨가제, 유전자 분리용액동으로 사용하는 Separan AP-273 용액의 정압열 팽창계수, 밀도 및 전단속도 0에서의 점도에대한 농도 및 온도의 영향을 조사하였다. 작동유 체의 물성치들은 10~6$0^{\circ}C$의 온도범위와 100~20,000wppm의 농도범위에서 측정되었다. 작 동유체의 물성치들에 미치는 열주기와 노화의 영향을 조사하기 위해서 정압열팽창계수와 전 단속도 0에서의 점도를 교대로 두 번씩 측정했다. 정압열팽창계수 및 밀도를 측정하는 장치 의 측정 정밀도는 증류수에 대한 측정치와 문헌에 나타난 자료를 비교하여 얻었고 이는 $\pm$ 2%이내였다. Separan AP-273용액의 정압열팽창계수 및 밀도는 증류수의 값들로 대치될수 있다. 작동유체의 정압열팽창계수와 밀도는 열주기와 노화의 영향을 받지 않았다. 낙하식 점 도계를 사용해 측정한 겉보기점도 값들을 나타내느 flow curve에서 전단속도가 0이 되는방 향으로 겉보기점도를 외삽시켜 Separan AP-273용액에 대한 전단속도0에서의 점도를 얻었 다. 정압열팽창계수 측정 전후에 측정한 작동유체에 대한 전단속도 0에서의 점도는 열주기 와 노화로 인해 퇴화되었다.

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점탄성 유체내에서 낙하하는 원통형 미소체의 거동에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Hydrodynamic Behavior of a Slender Cylinder Falling in a Viscoelastic Fluid)

  • 주용기
    • 유변학
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    • 제4권1호
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    • pp.25-34
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    • 1992
  • 저속으로 낙하하는 원통형 미소체의 유체역학적 거동에 대하여 점탄성 유체의 비 뉴우튼 성질의 영향에 관해서 연구가 수행되었다. 원통형 미소체의 직경 및 직경에 대한 길 이의 비 (Aspect Ratio)의 영향에 관해서도 또한 고찰하였으며 본 실험에서는 뉴우튼 유체 로서 99.5%의 글리세린용액과 점탄성 유체로서 1,000 wppm 의 polyacyla-mide(Separan AP-273) 수용액이 각각 사용되었다. 낙하하는 미소체의 Aspect Ratio가 증가할수록 무차원 최종속도는 뉴우튼 유체내에서 보다 점탄성 유체내에서 그증가속도가 더욱 커짐을 보였다. 뉴우튼 유체 내에서 낙하하는 원통형 미소체의 마찰저항 계수는 실험데이타로부터 계산된 값과 이론치가 비교적 잘일치하나 점탄성 유체에 관한 마찰저항 계수는 본 실험의 결과치와 무한히 긴 원통형 미소체에 대한 기존연구의 이론값과는 상당한 차이가 있음을 알수 있었 다, 이는 점탄성 유체내에서 수직으로 낙하하는 원통형 미소체의 저항계수가 k(즉 용기의 직경에 대한 미소체 직경의 비), power-law index 레이놀즈수 뿐아니라 aspect ratio를 포함 하는 새로운 관계식이 도출되어야 함을 분명히 보여주고 있다.

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전산 유체 역학을 이용한 선박 방향타 주변의 항력 및 양력 계수에 대한 수치 시뮬레이션 (Numerical Simulation on Drag and Lift Coefficient around Ship Rudder using Computational Fluid Dynamics)

  • 구본국
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.97-102
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    • 2023
  • 방향타는 조선 분야에서 중요한 역할을 하기 때문에 방향타의 유체역학적 특성을 조사하기 위해 수치 시뮬레이션이 수행되었다. 유체역학적 힘과 같은 일부 값은 예인 탱크에서 쉽게 측정할 수 있지만, 실험을 통해 압력 분포, 속도 분포, 와류 발생과 같은 유동장에 대한 자세한 정보를 얻기는 어렵다. 본 연구에서는 전산유체역학(CFD)을 이용하여 방향타에 작용하는 유체역학 계수와 레이놀즈수가 미치는 영향을 연구하였다. 상용 전산유체역학 프로그램 Ansys Fluent를 이용하여 방향타 주위의 유동 특성을 연구하였고, 이때 k-epsilon 난류 모델이 사용되었다. 먼저 CFD 상용코드를 이용하여 KCS 방향타의 받음각에 따른 항력계수와 양력계수를 구하였다. 둘째, 동일한 조건에서 2차원 양력계수와 항력계수를 3차원 계수와 비교되었다. 셋째, 레이놀즈수가 유체역학적 힘에 미치는 영향이 연구되었다.

Manta형 무인잠수정의 조종운동에 영향을 미치는 유체력미계수의 민감도 해석에 관한 연구 (A Study on the Sensitivity Analysis of Hydrodynamic derivatives acting on Manoeuvring Motion of Manta-type Unmanned Undersea Vehicle)

  • 배준영;손경호;권형기
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 추계학술대회 논문집(제2권)
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    • pp.45-50
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    • 2006
  • 본 연구는 Manta형 무인잠수정(Manta-type Unmanned Undersea Vehicle)의 동안정성을 검토한 후에 이 데이터를 기초로 하여 6자유도 수치 시뮬레이션을 실시하였다. 또한, 수치 시뮬레이션을 통하여 각각의 유체력미계수가 UUV의 6자유도 운동에서 미치는 영향에 대하여 검토하였다. 민감도 해석(Sensitivity Analysis)을 위한 방법은 간접법(Indirect Method)을 사용하였다. 수학모델 및 유체력미계수의 추정은 손경호 등(2006)의 결과를 이용하여 수행하였다. 연구를 통하여 UUV의 조종운동 모델에서 각각의 유체력미계수가 가지는 상대적 중요도를 알 수 있었다.

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초임계유체의 작동변수가 지방산 에스터의 분배계수에 미치는 영향 (The Effects of Operation Variables of Supercritical Fluid on the Distribution Coefficients of Fatty Acid Esters)

  • 허병기;노덕우;우동진
    • KSBB Journal
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    • 제14권5호
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    • pp.633-637
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    • 1999
  • 초임계 유체 이산화탄소를 이용하여 그 온도와 밀도가 물고기 기름의 구성성분인 각종 지방산 에스터의 분배계수에 미치는 영향을 규명하였다. 각 지방산 에스터의 분배계수는 초임계 유체의 온도와 밀도에 따라서 상당한 차이를 나타내어 이산화탄소유체에 의한 지방산의 초임계 유체 추출분리 가능성을 확인할 수 있었다. 각 지방산의 분배계수 차이가 크게 나타나는 초임계 유체의 밀도는 0.3 g/mL 내지 0.4 /mL사이의 범위에 분포되어 있었다. 또한 각 지방산은 모두 초임계 유체의 밀도가 낮은 쪽보다 높은 쪽에서 온도에 따른 역행응축현상을 나타내었다.

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가스터어빈 트랜지션 덕트 내에서 스월각이 손실계수에 미치는 영향에 대한 연구

  • 임찬선;전승배;김승우
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 1998년도 강연회 및 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.150-156
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    • 1998
  • 가스터어빈 트랜지션 덕트 내에서의 공기 역학적인 거동을 입구 스월각의 변화에 대하여 고찰하였다. 트렌지션 덕트가 작은 확산각(divergence angle)을 가지더라도 스트럿 영향으로 인한 탈설계점에서의 유동 패턴은 트랜지션 덕트 내에서의 유동특성을 더욱 악화시킨다. 시험범위의 스월각은 마하수 변화에 따라 손실계수에 큰 영향을 주지 못하였으며 트랜지션 덕트 내에서의 손실 정조는 만족할만 하나, 시험결과에 따르면 저압터빈의 노즐손실은 큰 입사각의 영향으로 커질것으로 생각되며, 또한 스트럿으로부터 떨어져 나오는 와류는 저압터빈의 로우터 블레이드의 진동에 악영향을 미칠 것으로 생각된다.

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임의 경계조건을 가진 원통셸 구조의 유체영향계수 해석 (An Analysis on the Fluid-Loading Coefficients of Cylindrical Shell Structure With Arbitrary end Conditions)

  • 전재진;정우진
    • 소음진동
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    • 제6권3호
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    • pp.297-303
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    • 1996
  • The general approach using sine series expansions was represented to evaluate the radiation loading from a vibrating surface on a simply supported cylinder. In this paper, the fluid-loading coefficients (radiation impedance) for a submerged finite cylindrical shell with an arbitrary end condition are defined and evaluated. The vibrations of cylindrical shell are expressed by using cosine series expansions to analyze the radiation impedance for a finite cylindrical shell. It is possible to represent the displacements at both ends of cylindrical shell in comparison with sine series. The direct and cross modal components of fluid-loading coefficients are shown and the validity of cosine series expansions are verified from the results of numerical computations. This approach and results are directly applicable in the analysis of sound radiation from subemerged finite cylindrical shell with arbitrary end conditions.

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등온으로 유지되는 가는 열선주위를 흐르는 나노유체의 대류열전달계수 측정실험 (Measuring Convective Heat Transfer Coefficients of Nanofluids over a Circular Fine Wire Maintaining a Constant Temperature)

  • 이신표
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권1호
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    • pp.9-16
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    • 2012
  • 본 논문은 열전달 유체로서 나노유체의 유용성을 평가하기 위한 장치를 설명한 것이다. 열선센서를 이용한 나노유체 대류성능 평가장치는 몇 가지가 제안되었으나 센서의 작동조건이 불명확한 단점이 있었다. 본 연구에서는 일정한 온도로 유지되는 가는 열선 주위를 흐르는 대류열전달계수를 측정하여 나노유체의 유용성을 평가하였다. 제시된 장치의 동작원리와 실험방법을 자세히 설명하였으며 먼저 순수유체에 대한 실험을 통하여 장치의 타당성을 검증하였다. 그래파이트 나노오일을 이용하여 대류열전달계수에 미치는 농도와 속도 그리고 온도의 영향을 종합적으로 고찰하였다.