• Title/Summary/Keyword: 천이 유동

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Research Trends of an E-D Nozzle for Altitude Compensation (고도 보정용 확장-굴절(E-D) 노즐의 국외 연구 동향)

  • Moon, Taeseok;Park, Sanghyeon;Choi, Junsub;Huh, Hwanil
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.45 no.10
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    • pp.844-854
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    • 2017
  • The Expansion-Deflection(E-D) nozzle is a nozzle that has a performance gain through the altitude compensation effect by changing the effective area within the nozzle according to the altitude. An E-D nozzle has been known to reduce the length of the nozzle and achieve the payload gain of the launch vehicle. Due to the potential advantages of an E-D nozzle, related research has been carried out in the United Kingdom, Germany, Australia and Europe etc. In the UK, the flow characteristics of the E-D nozzle and the performance comparison with the dual-bell nozzle which is altitude compensation nozzle were studied. In order to understand the transition characteristics of the E-D nozzle in DLR, the transition characteristics according to the nozzle pressure ratio change were analyzed. In Europe, numerical study using the E-D nozzle concept on upper stage of the launch vehicle Ariane 5 ESC-B was carried out to confirm the possibility of payload gain according to the nozzle length reduction. In this paper, research trends of an E-D nozzle performed outside the country are classified and analyzed according to their characteristics and utilized as basic data of E-D nozzle research in the future.

Two-Dimension Hydraulic Analysis in the Andong-Imha Linked Reservoir System (안동-임하호 연결 시스템의 2차원 수리해석)

  • Lee, Heung-Soo;Park, Hyung-Seok;Chung, Se-Woong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.205-205
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    • 2012
  • 국내에서 새로운 댐 저수지 건설을 통한 수자원의 안정적인 확보는 어려운 여건에 있다. 따라서 수자원의 효율적인 확보, 댐 하류하천의 수질 개선, 신규댐 건설 대체 효과를 기대하기 위해 기존 댐 저수지의 연계운영이 중요하게 인식되고 있다. 본 연구에서는 다수의 댐 저수지 수체를 연계하여 모델을 통해 해석하고자 안동-임하호를 연결한 2차원 모델(CE-QUAL-W2)을 구축하고, 2002년과 2006년 수문사상을 재현하였으며, 수리해석을 실시하였다. 안동호의 좌안인 임동면 마리와 임하호의 우안인 망천리를 연결하고, EL. 140 m 위치에 길이 2 km, 직경 5.5 m로 콘크리트 터널을 연결하는 것으로 가정하였다. 관내 바닥 마찰계수와 미소 마찰손실 값은 0.05를 입력하였다. 저수지 실측수위와 모의수위를 시계열로 비교한 결과, 2002년과 2006년 안동호와 임하호에서 여름철 유입량 증가에 따른 수위 상승을 잘 반영하였고, 결정계수값($R^2$)이 모두 0.9953 이상으로 나타나 모델은 두 저수지 물수지 계산에 있어서 높은 신뢰도를 보였다. 2006년을 대상으로 안동호와 임하호의 댐 앞에서 수심별 수온의 실측값과 모의값을 비교한 결과, 안동호는 4월부터 성층이 진행되어 5월에 수온약층이 EL. 130 m에 형성되었다. 7월 홍수가 중층 밀도류를 형성하여 수온 성층구조를 교란하였고, 기존의 수온약층이 EL. 120 m 로 하강하였으며, 표층 EL. 145 m에 새로운 수온약층이 형성되는 2단 성층 구조를 보였다. 여름철 동안 이러한 현상은 지속되었고, 10월부터 대기기온 강하와 함께 수직혼합이 시작되었다. 수온예측 오차는 AME $0.336{\sim}1.806^{\circ}C$, RMSE $0.415{\sim}2.271^{\circ}C$의 범위로 실측값을 잘 반영하는 것으로 나타났다. 임하호도 안동호와 유사한 경향을 보였고, 모델은 두 저수지에서 전 기간에 걸쳐 모두 안정적으로 저수지 수온 성층현상을 모의하였다. 2002년 수문사상에서 안동-임하 연계 운영시 안동호의 평균 수위는 1.38 m 상승하였고, 임하호는 3.75 m 낮아지는 것으로 모의되었다. 수위변동에 따른 유동 유량은 임하호에서 안동호로 3억 6천 4백만 톤, 안동호에서 임하호로 2억 9천 1백만 톤으로 임하호에서 안동호로 유동한 유량이 높게 나타났다. 유역면적에 비해 저수용량이 작은 임하호의 경우 두 저수지간 유량의 이동에 따라서 저수용량의 증가로 인한 홍수 저감 효과가 있을 것으로 판단된다. 반면, 안동-임하 연계 운영시 임하호의 차가운 물이 안동호로 유입되는 경우, 안동호의 수온 성층구조에 영향을 주었다. 안동호의 경우는 단독운영시보다 높은 위치에 수온약층(EL. 140 m)이 형성되었으며, 임하호는 반대로 저수위가 낮아지면서 단독운영시보다 수온약층의 위치가 약간 낮아졌다. 이러한 결과는 두 저수지 연결시 안동호의 탁수와 수질 환경에 변화가 있을 수 있음을 시사한다.

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Laser Welding Analysis for 3D Printed Thermoplastic and Poly-acetate Polymers (3차원 광경화성 수지와 폴리아세테이트 수지의 레이저 접합해석)

  • Choi, Hae Woon;Yoon, Sung Chul
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.39 no.7
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    • pp.701-706
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    • 2015
  • In this study, experimental and computer simulation results are compared and analyzed. Three-dimensional (3D) fabricated matrices from an MJM 3D printer were joined with poly-acetate thermoplastic polymers using a diode laser. A power range of 5-7 W was used to irradiate the boundary of two polymers. The heated polymers flowed into the matrices of the 3D fabricated structure, and reliable mechanical joining was achieved. Computer simulation showed the temperature distribution in the polymers, and flow direction was estimated based on the flux and temperature information. It was found that the more than the minimum energy threshold was required to effectively join the polymers and that two scans at low-speed were more effective than four scans at high speed.

An Experimental Study on the Thermal Performance of Air Filled Thermal Diode (공기를 작동 유체로 하는 열다이오드의 열성능에 관한 실험적 연구)

  • Pak, Ee-Tong;Jang, Young-Geun;Hwang, In-Ju
    • Solar Energy
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    • v.17 no.2
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    • pp.35-42
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    • 1997
  • Thermal diode is a device which allows heat to be transferred in one direction by convection due to difference of density of fluid, and blocks heat flow in the opposite direction. Vertical plate for heat collection and radiation are of utility for design of thermal diode. It was considered the transient and steady state of air filled thermal diode with guide vane which combined rectangular and parallelogrammic shape enclosures. $Gr^*$ was kept constantly on $1.11{\times}10^{10}{\sim}1.4{\times}10^{10}$ and error range was ${\pm}3%$ during the experiment. Nu was examined when inclined angle are $15^{\cir\c}\;and\;45^{\circ}$ and, also the experiments was carried out with and without guide vane as well. Specially, Nu was linearly increased due to increase of $Gr^*$, and the effect of guide vane and dimensionless channel depth was sensitive. Developed state of temperature began at dimensionless time $0.5{\sim}0.6$ due to variation of inclined angle, which is characteristic of system.

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Starting Transients in Dual-Mode Scramjet Engine (이중 모드 스트램제트 엔진의 시동 천이 과정)

  • Choi, Jeong-Yeol;Noh, Jin-Hyun;Byun, Jong-Ryul;Lim, Jin-Shik
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.981-984
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    • 2011
  • A high-resolution numerical study is carried out to investigate the transient process of the combustion and the shock-train developments in an ethylene-fueled direct-connect dual-mode scramjet combustor. Following the fuel injection, air-throttling is applied at the expansion part of the combustor to provide mass addition to block the flow to subsonic speed. The ignition occurs several ms later when the fuel and air are mixed sufficiently. The pressure build up by the combustion leads to the shock train formation in the isolator section that advances to the exit of the intake nozzle. Then, the air-throttling is deactivated and the exhaust process begins and the situation before the air-throttling is restored. Present simulation shows the detailed processes in the dual-mode scramjet combustor for better understanding of the operation regimes and characteristics.

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Numerical Study of Wavy Film Flow on Vertical Plate Using Different Turbulent Models (난류 모형에 따른 수직 평판 위 파동 액막류의 수치해석 연구)

  • Min, June Kee;Park, Il Seouk
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.38 no.5
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    • pp.373-380
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    • 2014
  • Film flows applied to shell-and-tube heat exchangers in various industrial fields have been studied for a long time. One boundary of the film flow interfaces with a fixed wall, and the other boundary interfaces with a gaseous region. Thus, the flows become so unstable that wavy behaviors are generated on free surfaces as the film Reynolds number increases. First, high-amplitude solitary waves are detected in a low Reynolds number laminar region; then, the waves transit to a low-amplitude, high frequency ripple in a turbulent region. Film thickness is the most significant factor governing heat transfer. Since the wave accompanied in the film flow results in temporal and spatial variations in film thickness, it can be of importance for numerically predicting the film's wavy behavior. In this study, various turbulent models are applied for predicting low-amplitude ripple flows in turbulent regions. The results are compared with existing experimental results, and finally, the applied turbulent models are appraised in from the viewpoint of wavy behaviors.

Design of Antenna for Beam Scanning for Dual-Band base station (이중대역 기지국용 빔 스캔 안테나 설계)

  • Ko Jin-Hyun;Jang Jae-Su;Ha Jae-Kwon;Park Sae-Houn
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.632-636
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    • 2006
  • It is needed to use the beam scanning to control the cell coverage of the base station considering operation conditions, season, time period, radiation character and mobility of customers and vehicles for varied wireless communication service and quality improvement. This paper proposes a mobile antenna system which can obtain the characteristics of the beam scanning by controlling the directivity depending on the operation condition. Radiation block is made of 2 sub-array of $1\times3$ patched antennas for ITS of 5.8GHZ bandwidth with the gain of 13dBi, and of 2 sub-array of single patched antenna for WiBro of 2.3GHZ bandwidth with the gain of 12dBi. RF module is made of a switch, an amplifier, a PAD, a 3-Bit phase shifter, and a power divider. The system is able to control the beam tilting with electronic methode by using 3-bit phase shifter$(45^{\circ},\;90^{\circ},\;180^{\circ})$.

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Analysis of Runoff Reduction applying Green Roof in the CheonggyeCheon Watershed (청계천 유역의 옥상녹화 적용에 따른 유출저감 분석)

  • Park, Gu Young;Yang, Jeong Seok;Lee, Jae Beom;Bang, Yong Seon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.400-400
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    • 2015
  • 기후변화로 인해 예측하기 어려운 강우패턴의 변화와 도시화로 인한 불투수면의 증가로 도심지는 매년 침수위험에 노출되어 있다. 배수시설의 개선은 인구밀도가 높고 유동인구가 많은 도심지에서 이루어지기 쉽지 않은 상황이며, 강우패턴의 변화는 예측과 대처가 어려운 상황이다. 이러한 이유로, 침투증진을 통해 직접유출수를 줄이는 연구 중 LID(Low Impact Development)에 대한 관심이 높아지고 있다. LID기법은 도시화로 증가된 불투수면을 투수면으로 대체하여 저류, 침투, 여과, 증발산을 유도하여 물 순환 회복에 기여할 수 있는 방법으로 옥상녹화, 투수성포장, 침투 트렌치 등의 기술요소가 있다. LID 기술요소에 대해 국외의 경우 설치방안과 평균적인 저감효과를 메뉴얼로 제시하고 있지만, 강우 및 토지의 지역적 편차가 큰 국내에 적용하기에는 어려운 상황이다. 또한, LID 모델링의 경우 유역 내 적용 면적에 따른 유출저감효과를 제시하는 연구결과는 다수 제시되고 있지만, 적용 면적과 지점에 따라 효율성을 제시하는 점에서는 다소 미흡한 상황이다. 따라서 LID 기술요소 별 설계 사례와 GIS를 바탕으로 유역 내 적용 지점과 면적을 산출하고, 적용 지점 및 면적에 따른 저감 효율을 분석하는 것이 필요하다. 본 연구는 SWMM모형을 이용하여 LID 기술요소 중 옥상녹화를 적용하여, 강우 강도와 적용지점 및 면적에 따른 유출저감 효율을 분석하고자 한다. 연구지역은 청계천 유역으로 총 면적의 75% 이상이 주거지, 상업지, 교통시설 등을 포함한 불투수면으로 이루어져있는 도시 지역이다. 강우자료는 10년, 30년, 80년 빈도 확률강우량을 적용하였으며, 옥상녹화를 적용하기 위한 지점과 면적은 GIS를 기반으로 산정하였다.

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Prediction of Thermal-Hydraulic Phenomena in the LBLOCA Experiment L2-3 Using RELAP5/MOD2 (RELAP5/MOD2 코드에 의한 대형냉각재 상실사고 모사실험 L2-3의 열수력 현상 예측)

  • Bang, Young-Seok;Chung, Bub-Dong;Kim, Hho-Jung
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.23 no.1
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    • pp.56-65
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    • 1991
  • The LOFT LOCE L2-3 was simulated using the RELAP5/MOD2 Cycle 36.04 code to assess its capability in predicting the thermal-hydraulic phenomena in LBLOCA of a PWR. The reactor vessel was simulated with two core channels and split downcomer modeling for a base case calculation using the frozen code. The result of the base calculation showed that the code predicted the hydraulic behavior, and the blowdown thermal response at high power region of the core reasonably and that the code had deficiencies in the critical How model during subcooled-two-phase transition period, in the CHF correlation at high mass flux and in the blowdown rewet criteria. An overprediction of coolant inventory due to the deficiencies yielded the poor prediction of reflood thermal response. Improvement of the code, RELAP5 / MOD2 Cycle 36.04, based on the sensitivity study increased the accuracy of the prediction of the rewet phenomena.

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램제트 엔진에서의 화염 전파와 비정상 연소 현상에 관한 수치해석

  • ;Vigor Yang
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.10-10
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    • 2000
  • 램제트 엔진은 비추력이 높고 추력 레벨은 낮으므로, 2단 추진기관에 적합한 추진 시스템이다. 1단-추진기관의 작동이 끝나고, 2단 램제트 엔진이 점화 후 안정된 연소에 도달되기까지 비행체의 속도는 항력에 의하여, 초당 약 마하수 0.1 정도씩 감소된다. 1단 연소 후 2단 램제트로 전환되는 지연시간이 길수록 1단에서 요구되는 종말 가속도는 증가되므로, 1단이 차지하게되는 부피는 증가되고 비행체의 크기 또한 늘어나게 된다. 따라서 1단에서 2단 램제트로 천이되는데 소요되는 시간을 가능한 짧게 하는 것이 효과적이다. 그러나 램제트 엔진의 특성상 선결되어야할 다음과 같은 여러 문제들이 있다. 첫째, 1단 작동 시 공기 흡입구와 연소실은 차단벽으로 분리되어 있다가, 1단 연소후 차단막이 제거되어 외부공기가 램제트 연소실로 흡입된다. 흡입되는 공기는 흡입구의 형상에 의하여 램 압축되지만 초음속으로 연소실을 통과하게된다. 연료 주입 구에서 공급되는 연료는 연소실에서 유동의 흐름방향(streamline)에 따라서 연소실로 확산되는데, 연소되기 전에는 유속이 빠르게 노즐로 빠져 나가므로 램제트 연료가 재순환 구역(recirculation zone)으로 침투하는데 쉽지가 않다. 둘째, 연소실 입구에서 발생되는 와류 (ring vortex)는 1단 연료의 고온 연소 가스를 연소실로 확산시키는데, 비 균일한 온도 분포를 유발하여 램제트 연료의 점화에너지가 공급되는 시간이 적당하지 않을 경우 균일한 화염 전파에 악영향을 준다. 셋째, 연소실에서의 빠른 유동 조건은 연료가 연소실에 머무를 수 있는 시간을 감소시키며, 연소실 입구에서 강한 전단 응력이 발생되어 화염이 안정화되는데 악 영향을 미치게된다. 본 논문은 공기 흡입구, 연소실 및 노즐을 통합하여 수치해석을 하였으며 열유동/점화/연소등의 미케니즘을 이해하고, 주요 인자들 중 와류의 영향에 초점을 맞추었다.다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14) 식도경 시행회수는 1회가 17례(54.8%), 2회가 9례(29.0%), 3회 이상이 5례(16.1%)였다.EX>$IC_{50}$/ 값이 210 $\mu\textrm{g}$/$m\ell$로서 효과적

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