Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제27권5호
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pp.590-599
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2003
In this study. object transport method based on ultrasonic flexural vibration is presented. Ultrasonic vibration generates ultrasonic traveling waves on the surface of elastic medium. Objects are transported through the interaction with traveling waves propagating in medium. Two types of transport methods are studied: frictional drive and acoustic levitation. With frictional drive, objects are transported in contact with the beam in the opposite direction of wave propagation whereas with acoustic levitation, objects are acoustically levitated above the beam surface and transported in the wave propagation direction. Transport characteristics are experimentally investigated using objects of different shapes and sizes. The transition from acoustic levitation mode to frictional drive mode is also examined. and it is found to occur when the ratio of mass to area of an object exceeds the threshold ratio of mass to area. It is envisaged that this feasibility study will serve as a stepping-stone for ultrasonic vibration to become an effective industrial material handling device in the future.
공명 주파수의 음파로 가진된 비예혼합 분류화염에서 가진 강도에 대한 영향을 실험적으로 조사하였다. 이를 위해 Mie 산란광 단면법, PLIF, PIV 등 광학적 가시화 방법이 사용되었다. 가진된 분류화염의 부상경로는 연료유량 및 가진 강도에 따라 크게 세 가지 영역으로 구분되는데, 비교적 큰 가진 강도에서 부상될 때 화염기저가 마치 난류화염처럼 부상되는 영역I과 작은 가진 강도에서 쉽게 부상되는 영역II 그리고 이 두 영역들 사이에서 부상된 화염기저가 부분 예혼합의 분젠화염과 같은 형태로 과도기적 영역이 존재함을 알았다. 본 연구에서는 영역I과 II로 구분되는 부상경로 차이에 대한 이해를 높이고자 가진 위상에 따른 노즐과 화염기저간의 유동 혼합과 속도 분포 특성을 아세톤 PLIF와 PIV 시스템을 사용하여 조사하였다.
10 마이크로미터의 진폭을 갖는 28.4 KHz의 초음파 굽힘진동을 이용하여 초음파 진동판과 정지판 사이에서 다수의 소형 실린더 형태의 스티로폼를 진동판의 길이 방향으로 안정적으로 부양시켰다. 진동자와 정지판의 간격이 음향파장 (16.6 mm)의 1/2일 경우, 부양된 물체가 음향파장의 1/4 지점에서 안정적으로 부양되는 이유를 이론적으로 증명하였으며, 또한 실험적으로 검증하였다. 질량이 균형적으로 분포된 물체의 경우 부양시 고속으로 회전하게 되는데 이는 초음파 진동에 의해서 생성된 음향유동에 의한 것이다. 지름 1.8 mm, 길이 3 mm의 실린더 형태의 스티로폼의 경우 2400 rpm 으로 회전하는 것이 실험적으로 관찰되었다. 음향부양은 작은 세포나 혈액내의 구성체 혹은 미세 분진의 조작에 응용될 수 있다.
Noise generated from maglev vehicles mainly consists of two components, one is due to mechanical noise and the other due to aerodynamic noise. The former is due to the vehicle-guideway interactions and the latter results from the unsteady air flow around the vehicle. Aerodynamic noise could become more predominant around 225 km/h for maglev vehicles. In this paper, the aerodynamic noise of maglev vehicles is investigated experimentally. The results of the wind tunnel experiments of maglev vehicle models are introduced and compared. The comparison shows that the position of the main noise is between the bottom of the vehicle model and the rail. It is also found that the emitted sound pressure level is related to the gap size between the vehicle bottom and the rail.
자기부상열차의 가장 중요한 소음원인 VVVF 인버터와 DC/DC 컨버터는 탄성체인 코어가 MS (Magnetostriction)에 의해 가진되어 소음을 발생한다. DC/DC 컨버터는 변압기가 주원인이며 소음/진동 스펙트럼에 가진주파수의 하모닉성분이 뚜렷하게 나타난다. 반면, LIM/VVVF 인버터소음은 가진주파수의 하모닉성분은 미약한 대신 변환주파수의 하모닉성분이 매우 강하게 나타난다. VVVF 인버터소음에서 변환주파수를 올리면 하모닉성분이 고주파수대역으로 이동하는데 700 ㎐를 2㎑로 올리면 소음이 5-6 ㏈ 감소되는 것으로 나타났다. 현 기술수준으로 MS에 의한 탄성체의 소음/진동을 정량적으로 예측하기는 어려운 실정이므로 본 논문에서는 정성적으로 MS에 의한 가속도 스펙트럼을 예측하였고 VVVF 인버터에 대해 변환주파수 증가의 효과를 확인할 수 있었다.
The AE measurement is one of the most convenient methods for detecting contacts between the slider and the disk. The AE method has been widely used in the investigation of the tribology of sliding interfaces due to its convenience. We examined the relationship between the AE signal and the flying height of a slider. We investigated the influence of the disk linear velocity on the AE rms signal by using the AE measurement system. The experiment also gives the relationship between the take-off velocity and the disk surface conditions. To investigate the behavior of the slider further, the variances of the AE signals are analyzed. The experimental results indicate that the increase in the magnitude of the AE rms signal does not necessarily mean the slider/disk contacts.
바다목장화는 자연급이형 재배어업시스템이며, 해류제어 막구조물(Fig. 1)은 (1)어패류의 서식환경 조성 및 제공, (2)기초생산의 증대를 통한 고차 소비자의 위집과 생산 증대 및 (3)어류의 사료가 되는 저서생물의 증식 효과라는 직접적인 효과와 (4) 와류, 상승류에 수반된 유동변화, 음향발생 등에 의한 부차적인 집어효과를 가질 뿐 아니라 (5) 저층 영양염의 분산 소모를 통한 계절적 영양염의 집중부상에 의한 계절적 부영양화의 감소효과를 가지는 기능시설로서 중요한 증식시설이다(김과 류, 1997). (중략)
The lift-off characteristics of lifted laminar propane jet flames highly diluted with nitrogen are investigated introducing acoustic forcing with a fuel tube resonance frequency. A flame stability curve is obtained according to forcing strength and the nozzle exit velocity for N2 diluted flames. Flame lift-off behavior is globally classified into three regimes; 1) a weakly varying partially premixed behavior caused by a collapsible mixing for large forcing strength, 2) a coexistent behavior of the edge flame and a weakly varying partially premixed behavior for moderate forcing strength, and 3) edge flame or triple flame behavior for small forcing. It is shown that the laminar lifted flame with forcing affects flame lift-off behavior considerably, and is also clarified that the flame characteristic of flame base is well described with the penetration depth of the degree of mixing, ${\gamma}$$\_$$\delta$/. It is also confirmed that the weakly varying partially premixed flame caused by a collapsible mixing fur large forcing strength behaves as that just near flame blow-out in turbulent lift-off flame.
The effects of external excitation with various frequencies and amplitudes on the flame behavior and pollution emission characteristics from a laminar jet flame are experimentally investigated. Measurements of $NO_{x}$ emission indices($EINO_{x}$), performed in unconformed and vertical lifted flame at resonance frequency by strong excitation, have been conducted experimentally. It was also conducted to investigate the effects of excited frequency on $NO_{x}$ emissions with a various frequency ranged 0Hz to 2kHz. From the vertical lifted flame like turbulent of the excited jet with resonance frequency was shown that the dependence of $NO_{x}$ emission could be categorized into three groups: Group 1 of intermediate flame length and relative narrow flame volume yielding low $NO_{x}$ emission, Group 2 of short flame length but large flame volume yielding high $NO_{x}$ emission and Group 3 of long flame length with low temperature contours yielding high $NO_{x}$ emission.
음향방출법은 압력용기 구조에서 존재하는 결함이나 누출을 탐지하거나 모니터링하는데 유용한 도구로 부상하였다. 본 연구에서는 브레그 격자에 근거한 음향방출센서 시스템이 개발되었다. 다양한 길이의 센싱부를 포함하는 다양한 형태의 광섬유 브레그 격자센서가 제작되었고 PZT 펄서와 연필심 파괴를 이용하여 시험되었다. 두 가지 형태의 센서부착법이 사용되었다. 첫째는 광섬유 브레그 격자센서가 접착제를 이용하여 표면에 완전히 부착되는 방법이고 둘째는 센서의 한쪽 부분만 표면에 부분적으로 고정하고 다른 쪽은 외팔보와 같이 작동하도록 하는 방법이다. 이렇게 함으로써 센싱부의 길이에 비례하는 고유진동수를 갖는 광섬유 브레그 격자센서를 구성할 수 있다. 본 연구에 사용된 센서 시스템의 최종 목적은 원자력발전소 상부 관통관의 균열이나 누출을 탐지하는 온라인 모니터링 시스템에 사용하는 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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