• Title/Summary/Keyword: 입자 충돌

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A Study on Visualization of Fine Dust Captured by FOG Droplet (미세액적에 의한 미세먼지 포집 가시화 연구)

  • Oh, Jinho;Kim, Hyun Dong;Lee, Jung-Eon;Yang, Jun Hwan;Kim, Kyung Chun
    • Journal of the Korean Society of Visualization
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    • v.19 no.3
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    • pp.39-45
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    • 2021
  • An experiment to visualize fine dust captured by FOG droplet is conducted. Coal dust with 23.56 MMD (Mean Median Diameter) and water with 17.02 MMD is used as fine dust and FOG droplet. Long distance microscope and high-speed camera are used to capture the images of micro-scale particles sprinkled by acrylic duct. After measuring and comparing the size of the coal dust and FOG droplet to MMD, process to seize the coal dust with FOG droplet is recorded in 2 conditions: Fixed and Floated coal dust in the floated FOG droplet flow. In both conditions, a coal dust particle is collided and captured by a FOG droplet particle. A FOG droplet particle attached at the surface of the coal dust particle does not break and remains spherical shape due to surface tension. Combined particles are rotated by momentum of the particle and fallen.

Numerical Analysis of Crash Impact Test for External Auxiliary Fuel Tank of Rotorcraft (회전익항공기용 외부 보조연료탱크 충돌충격시험 수치해석)

  • Kim, Hyun-Gi;Kim, Sungchan
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.3
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    • pp.724-729
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    • 2017
  • The crashworthiness of the fuel tank of a rotorcraft is verified through the crash impact test. The crash impact test has a high risk of failure due to the application of an excessive load, which can seriously affect the overall development schedule of the aircraft. Therefore, a lot of effort has been made to minimize the possibility of failure in the actual test by carrying out a numerical analysis of the crash impact test of the fuel tank in the initial design stage. Recently, an external auxiliary fuel tank was added to increase the cruising distance. In this study, the numerical analysis results of the crash impact test based on several different shapes of the external auxiliary fuel tank are presented, in order to evaluate its crashworthiness. For the numerical analysis, smoothed particle hydrodynamics (SPH), which is one of the fluid-structure coupled analysis methods, is applied and the test conditions prescribed by US military standards are reflected in the analysis conditions. In addition, the material property data previously obtained by the specimen test of the actual fuel tank is applied to the numerical analysis. As a result, the equivalent stress of the fuel tank material itself and the metal fitting is provided and the possibility of acquiring data for designing the crash-worthiness of the external auxiliary fuel tank is evaluated by examining the behavior and working load of the internal mounted components.

Experimental study for the development of using hydrophone bedload discharge estimation equation (하이드로폰을 이용한 소류사량 추정 관계식 개발을 위한 실험적 연구)

  • Kim, Hyeongyu;Choi, Jongho;Jun, Kyewon;Kim, Sunguk;Lee, Donghyeok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.146-146
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    • 2020
  • 최근 하천의 유사 중 소류사량을 계측하기 위해 사용된 기존의 물리적 소류사 샘플러를 이용한 직접계측방법은 홍수 시에 깊은 수위와 빠른 유속, 계측 절차상의 위험성 때문에 현장관측이 매우 어려운 한계를 극복하기 위해 현업에서는 소류사량을 간접적으로 추정하는 이론식에 의한 방법이 광범위하게 활용되고 있으나 이 방법 또한 추정이론식의 적용지역, 적용방법에 따라 결과가 수십배 이상 큰 차이를 나타나 실제 활용성에 대한 문제점이 있다. 이러한 기존의 소류사량 측정 방법의 문제점을 보완하기 위해 소류사량을 간접계측하는 방법이 활발히 제안되고 있다. 대표적인 방법으로 하상 이동 시 소류사의 충돌음을 음향센서로 계측하여 신호처리를 통해 소류사량을 추정하는 계측기기인 하이드로폰이 있다. 그러나 국외의 소류사량 간접계측 장치는 소류사량의 운송량이 많을 경우 음향신호 중접으로 인해 펄스 수의 감소, 감지 가능한 입경크기의 제한 등의 문제가 있다. 또한 국내의 백무평(2018)이 제안한 소류사 분석 방법인 대역통과방법(B-P Method)는 소류사량 추정에 있어서 기존의 방법과는 달리 주파수 특성을 반영하여 이전 연구들에 비하여 펄스 검출률을 향상시겼지만 이 방법은 극히 낮은 저유속과 작은 입경이라는 실험조건에서 이루어졌다는 제한사항이 있다. 따라서 본 연구는 다양한 입경과 고유속에 대하여 소류사량을 정량화할 수 있는 방법을 제시하기 위해 소류사 입경이 하이드로폰에 충돌할 때 발생하는 단독입자의 충돌음을 계측하기 위한 실외 수로실험장치를 구축하여 계측을 수행하였다. 실험은 현장에서 대표 시료로 분류된 몇 가지 입경에 대해서 유량 변화에 따른 충돌음향과 소류사량 그리고 소류사 입경크기에 따른 하이드로폰에서 인지되는 음향 특성을 계측 및 분석하였다. 연구결과 입경 크기 및 수리조건 변화에 따른 하이드로폰의 충돌음향 특성을 파악하여 단일 입경별 소류사량 추정관계식을 산출하였다. 또한 산출된 추정 관계식의 특성치와 공급 소류사량 간의 관계를 유도해 보았다. 향후 혼합입경에 대한 실험과 추정 관계식 신뢰성 검토 후 추가적으로 다양한 실험조건을 고려하여 실제 하천에 운송되는 소류사량과의 교정관계 확립을 진행한다면 국내 소류사량 데이터 수집을 위한 현장 설치까지 가능할 것으로 사료된다.

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An Embodiment of High Energy Physics Data Grid System (고에너지물리 데이타 그리드 시스템의 구현)

  • Cho Ki-Hyeon;Han Dae-Hee;Kwon Ki-Hwan;Kim Jin-Cheol;Yang Yu-Chul;Oh Young-Do;Kong Dae-Jung;Suh Jun-Suhk;Kim Dong-Hee;Son Dong-Chul
    • Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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    • v.33 no.7
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    • pp.390-398
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    • 2006
  • The objective of the High Energy Physics(HEP) is to understand the basic properties of elementary particles and their interactions. The CMS(Compact Muon Solenoid) experiment at CERN which will produce a few PetaByte of data and the size of collaboration is around 2000 physicists. We cannot process the amount of data by current concept of computing. Therefore, an area of High Energy Physics uses a concept of Tier and Data Grid. We also apply Data Grid to current High Energy Physics experiments. In this paper, we report High Energy Physics Data Grid System as an application of Grid.

Study on Spray Phenomena and Optimal Design of Injector for Improving Small Thruster Performance (소형 추력기의 성능 개선을 위한 액체 추진제 주입기 최적 설계 및 추진제 거동 연구)

  • Kim, Ki-Ro;Kim, Su-Kyum;Byun, Do-Young;Lee, Se-Min;Jung, Kang-Su;Park, Soo-Hyung;Kim, Sung-Kyun;Yu, Myoung-Jong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.39 no.4
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    • pp.341-347
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    • 2011
  • This work studies the performance of an injector for a monopropellant thruster, comparing a conventional and new injector types. The conventional injector consists of 8 nozzles on a convex surface allowing the jet to be diverged. The new injector, we suggested, is an impinging type with nozzle holes on a concave surface. The fuel streams through the nozzle holes are collide at a point on an axial direction, which allow to atomize the liquid streams and to spray more uniformly along circular direction. The performance of the injectors is investigated by using computational fluid dynamics, particle image velocimetry and high speed camera visualization.

Effects of Solid Propellant Cases on the Thermal Response of Nozzle Liner (노즐 내열재 열반응에 미치는 고체 추진제 연소가스의 영향)

  • Hwang, Ki-Young;Yim, Yoo-Jin;Ham, Hee-Cheol;Kang, Yoon-Goo;Bae, Joo-Chan
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.11 no.2
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    • pp.26-36
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    • 2007
  • The thermal response characteristics of nozzle liner for a solid rocket motor applying highly aluminized PCP or HTPB propellant with slotted tube grain have been investigated. The SEM photographs of aluminum oxide particles taken from nozzle liner show that the PCP propellant with the finer and less contents of oxidizer can offer greater possibility for increasing aluminum agglomeration than the HTPB propellant. The PCP propellant shows locally greater mechanical erosion at 4 circumferential areas of the nozzle entrance in line with grain slot due to the impingement of large particles, but the HTPB propellant shows greater thermochemical ablation at the nozzle blast tube, the throat insert and the exit cone because of relatively much more mole fraction of $H_2O\;and\;CO_2$ in combustion gases.

CFD simulation of cleaning nanometer-sized particulate contaminants using high-speed injection of micron droplets (초고속 미세 액적 충돌을 이용한 나노미터 크기 입자상 오염물질의 세정에 대한 CFD 시뮬레이션)

  • Jinhyo, Park;Jeonggeon, Kim;Seungwook, Lee;Donggeun, Lee
    • Particle and aerosol research
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    • v.18 no.4
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    • pp.129-136
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    • 2022
  • The line width of circuits in semiconductor devices continues to decrease down to a few nanometers. Since nanoparticles attached to the patterned wafer surface may cause malfunction of the devices, it is crucial to remove the contaminant nanoparticles. Physical cleaning that utilizes momentum of liquid for detaching solid nanoparticles has recently been tested in place of the conventional chemical method. Dropwise impaction has been employed to increase the removal efficiency with expectation of more efficient momentum exchange. To date, most of relevant studies have been focused on drop spreading behavior on a horizontal surface in terms of maximum spreading diameters and average spreading velocity of drop. More important is the local liquid velocity at the position of nanoparticle, very near the surface, rather than the vertical average value. In addition, there are very scarce existing studies dealing with microdroplet impaction that may be desirable for minimizing pattern demage of the wafer. In this study, we investigated the local velocity distribution in spreading liquid film under various impaction conditions through the CFD simulation. Combining the numerical results with the particle removal model, we estimated an effective cleaning diameter (ECD), which is a measure of the particle removal capacity of a single drop, and presented the predicted ECD data as a function of droplet's velocity and diameter particularly when the droplets are microns in diameter.

DEVELOPMENT OF A NUMERICAL TECHNIQUE FOR IMPACT AND SPREADING OF A DROPLET CONTAINING PARTICLES ON THE SOLID SUBSTRATE (미세입자분산 액적의 고체면에서 충돌과 퍼짐현상에 관한 직접수치해석 기법개발)

  • Jeong, Hyun-Jun;Hwang, Wook-Ryol;Kim, Chong-Youp
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.13 no.3
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    • pp.8-13
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    • 2008
  • We present a numerical simulation technique and some preliminary results of the impact and spreading of a droplet containing particles on the solid substrate in 2D. We used the 2nd-order Adams-Bashforth / Crank-Nicholson method to solve the Navier-Stokes equation and employed the level-set method with the continuous surface stress for description of droplet spreading with interfacial tension. The impact velocity has been generated by the instantaneous gravity. The distributed Lagrangian-multipliers method has been combined for the implicit treatment of rigid particles and the discontinuous Galerkin method has been used for the stabilization of the interface advection equation. We investigated the droplet spreading by the inertial force and discussed effects of the presence of particles on the spreading behavior using an example problem. We observed reduced oscillation and spread for the particulate droplet.

PFBC 집진용 세라믹 캔들필터의 기술개발 과제

  • 최주홍
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1996.10b
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    • pp.167-170
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    • 1996
  • 석탄의 고압 유동층연소는 기존의 PC 보일러보다는 저온 연소로써 NOx의 발생이 억제되며 탈황제를 동시에 주입하여 SOx 발생을 줄일 수 있는 것이 큰 잇점으로서 석탄 신에너지 개발에 유력한 시스템이다. 본 시스템에서 집진은 연소가스 중의 입자가 고온고압에서 고속으로 터빈에서 충돌될 때 일어나는 터빈의 마모, 침식, 및 부식 등을 방지하기 위하여 필수적이다. PFBC 연소기에서 연소된 가스가 정제후에 바로 가스터빈에 주입되기 때문에 PFBC의 집진은 매우 가혹한 조건이다. 뿐만 아니라 차세대에 더욱 높은 열효율 향상과 가스터빈의 수명 연장을 위하여 집진조건이 더욱 가혹해지고 엄격해질 전망이다. 그 동안 PFBC 집진의 연구가 다방면으로 진행되고 있으나 상용화를 위한 준비가 아직 갖추어지지 않았으며 모든 집진 시스템이 잠정적인 문제점을 갖고 있다. 그 중에서도 세라믹 캔들 필터는 성능이 우수하고 가장 많은 운전경험을 갖고 있기 때문에 가장 가까운 시기에 상용화에 성공할 수 있는 집진 시스템이다. 본 고에서는 세라믹 캔들필터 개발의 현황과 핵심 개발과제에 대하여 논의코자 했다.

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Design of Interactive Photo Mosaic Imaging System (인터랙티브 포토 모자이크 영상 시스템의 설계)

  • Kim, Do-Hee;Choi, Yoo-Joo
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2017.06a
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    • pp.241-242
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    • 2017
  • 최근 영화, 광고, 미디어 전시 등의 분야에서 다양한 특수 효과가 처리된 장면의 연출이 적용되고 있다. 특히, 미디어 전시, 공연 등에서는 관객 혹은 공연자의 움직임에 반응하는 예술적 영상의 인터랙티브 표현들이 시도되고 있다. 이에 본 논문에서는 광고, 전시 등에서 효과적으로 활용될 수 있는 인터랙티브 포토 모자이크(photographic mosaic) 영상을 생성하는 시스템을 제안하였다.. 제안 시스템에서는 관객의 출현을 인지하고, 관객의 얼굴을 자동으로 캡쳐하여 관객의 얼굴 사진을 이용한 모자이크 영상을 실시간으로 생산한다. 이 때, 흥미 유발을 위하여 모자이크를 구성하는 관객의 얼굴 사진 조각들이 움직임을 가지는 작은 사각의 입자로 표현되어 서로가 충돌하며 자연스러운 움직임을 통하여 하나의 영상으로 맞춰가는 모습이 보여지도록 하였다.

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