• 제목/요약/키워드: Aspect ratio(AR)

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Heat transfer study of double diffusive natural convection in a two-dimensional enclosure at different aspect ratios and thermal Grashof number during the physical vapor transport of mercurous bromide (Hg2Br2): Part I. Heat transfer

  • Ha, Sung Ho;Kim, Geug Tae
    • 한국결정성장학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.16-24
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    • 2022
  • A computational study of combined thermal and solutal convection (double diffusive convection) in a sealed crystal growth reactor is presented, based on a two-dimensional numerical analysis of the nonlinear and strongly coupled partial differential equations and their associated boundary conditions. The average Nusselt numbers for the source regions are greater than those at the crystal regions for 9.73 × 103 ≤ Grt ≤ 6.22 × 105. The average Nusselt numbers for the source regions varies linearly and increases directly with the thermal Grashof number form 9.73 × 103 ≤ Grt ≤ 6.22 × 105 for aspect ratio, Ar (transport length-to-width) = 1 and 2. Additionally, the average Nusselt numbers for the crystal regions at Ar = 1 are much greater than those at Ar = 2. Also, the occurrence of one unicellular flow structure is caused by both the thermal and solutal convection, which is inherent during the physical vapor transport of Hg2Br2. When the aspect ratio of the enclosure increases, the fluid movement is hindered and results in the decrease of thermal buoyancy force.

FDS의 격자 종횡비에 관한 연구 (A study on grid aspect ratio of fire dynamics simulator)

  • 김원욱;박외철
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권9호
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    • pp.923-928
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    • 2015
  • FDS는 화재분석에 가장 많이 사용되는 프로그램 중 하나로 정확한 분석을 위하여 적정격자 선정이 필요하다. 이 연구에서는 적정격자 선정을 위하여 다양한 격자 종횡비(AR)를 선정하여 FDS v 6.1.2로 분석하였다. 계산시간은 온도 등의 변화로부터 시간평균값을 구하는데 충분히 긴 10분으로 설정하였다. 그리고 온도와 가시거리, 질량수지의 시간평균값은 준정상상태를 유지하는 200~600초 구간의 값으로부터 구하였다. 그 결과 $10{\times}10{\times}3[m^3]$$20{\times}20{\times}3[m^3]$의 두 공간에 각각 1 [MW]와 2 [MW]의 폴리우레탄 화재가 발생했을 때 종횡비 1~6에 대한 열방출률과 온도, 가시거리, 질량수지를 비교하였다. 열방출률은 종횡비와 공간의 크기 및 화재규모에 무관하게 정확함을 확인하였다. 또 $AR{\leq}5$에서는 준정상상태의 온도와 가시거리가 잘 예측되었다. 그러나 종횡비의 증가에 따라 온도의 감소폭이 증가하였고, 질량보존의 만족도가 떨어졌다. 따라서 화재 초기의 온도와 가시거리가 중요한 요소인 성능위주설계에서 $AR{\geq}3$인 경우에는 격자크기에 대한 세심한 검토가 필요함을 확인하였다. 높은 정확도가 요구되는 구획화재 시뮬레이션에는 수직방향 격자크기 0.1~0.2 [m] 이하와 종횡비 2 이하의 격자크기가 바람직함을 알 수 있었다.

곤충 모방형 플래핑 날개의 공력특성에 관한 가로세로비 효과 (The Effect of Aspect Ratio on the Aerodynamic Characteristics of an Insect-based Flapping Wing)

  • 한종섭;장조원;전창수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권8호
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    • pp.662-669
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    • 2012
  • 생체 모방형 초소형비행체의 설계 파라미터를 해석하기 위해 플래핑 날개의 공력특성에 관한 가로세로비의 효과가 조사되었다. 실험 모델은 4절 링크로 구성되었으며, 낮은 레이놀즈수 조건을 갖는 수조 내부에서 구동되었다. 미세힘 측정용 방수 로드셀이 제작되어 아크릴로 만든 날개의 뿌리에 설치되었다. 날개 형상은 초파리의 날개 모양을 기준으로 하였다. 선택된 가로세로비는 각각 1.87, 3.74, 7.48이었으며, 레이놀즈수는 $10^4$에 고정되었다. 가로세로비 1.87과 3.74에서는 후류포획과 같은 비정상효과를 나타내는 뚜렷한 양력 피크가 스트로크 초기에 관찰되었다. 그러나 가로세로비 7.48의 경우 상기 비정상 효과는 관찰되지 않았다. 이러한 물리적 특징은 후행회전인 경우에서도 동일하게 관찰되었다. 이와 같은 결과는 MAV 설계에 적용할 수 있는 곤충 모방형태의 플래핑 날개인 경우 높은 가로세로비의 날개가 향상된 공력성능을 제공한다는 것을 의미한다.

단섬유 끝 형상이 강화고무의 인장 특성에 미치는 영향 (Effects of Short-fiber End Shape on Tensile Properties of Reinforced Rubber)

  • 류상렬;이동주
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권6호
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    • pp.1023-1030
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    • 2001
  • The tensile properties of short nylon6 fiber reinforced NR and SBR have been investigated as functions of diameter ratio(DR), interphase condition, fiber aspect ratio(AR), and fiber content. The short-fiber(DR=3 and AR=2) reinforced SBR did not show the dilution effect for all interphase conditions. And the short-fiber(DR=3 and AR=2) reinforced NR did not show the dilution effect except for the no-coating. The better interphase condition, the lower dilution effect at same DR. The tensile moduli are significantly improved due to fiber content and diameter ratio at same interphase condition. The pull-out force increased with the DR. The better interphase condition, the higher pull-out force at same DR. It is found that the DR and AR have an important effect on tensile properties.

덕트 종횡비가 회전덕트 내 압력강하에 미치는 영향 (Effect of Duct Aspect Ratios on Pressure Drop in a Rotating Two-Pass Duct)

  • 김경민;이동현;조형희
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제30권6호
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    • pp.505-513
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    • 2006
  • The pressure drop characteristics in a rotating two-pass duct with rib turbulators are investigated in the present study. Three ducts of different aspect ratios (W/H=0.5, 1.0 and 2.0) are employed with a fixed hydraulic diameter ($D_h$) of 26.7 mm. $90^{\circ}$-rib turbulators with $1.5mm{\times}1.5mm$ cross-section are attached on the leading and trailing surfaces. The pitch-to-rib height ratio (p/e) is 1.0. The distance between the tip of the divider and the outer wall of the duct is 1.0 W. The thickness of divider wall is 6.0 mm o. 0.225 $D_h$. The Reynolds number (Re) based on the hydraulic diameter is kept constant at 10,000 and the .elation number (Ro) is varied from 0.0 to 0.2. As duct aspect ratio increases, high friction factor ratios show in overall regions. The reason is that the rib height-to-duct height ratio (e/H) increases, but the divider wall thickness-to-duct width ($t_d/W$) decreases. The rotation of duct produces pressure drop discrepancy between the leading and trailing surfaces. However, the pressure drop discrepancy of the high duct aspect ratio (AR=2.0) is smaller than that of the low duct aspect ratio (AR=0.5) due to the decrement of duct hight (H).

Effect of Precursor Concentration on the Structural, Morphological, and Optical Properties of TiO2 Nano-Flowers

  • Anwar, M.S.;Danish, Rehan;Park, Keun Young;Koo, Bon Heun
    • 한국재료학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.247-252
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    • 2015
  • The effect of precursor concentration on the structural, morphological, and optical properties of $TiO_2$nano-flowers was investigated in this study. An increase in crystallite size was observed with an increase in the concentration of the precursor (titanium butoxide). The FE-SEM micrographs of the as-prepared samples show a three-dimensional flower-like morphology. The flowers consist of several nanorods coming out of a single core and have very sharp edges. Also, the variation in the aspect ratio of the nanostructure was observed with the concentration of the precursor. The photocatalytic properties of the samples show that the sample that has a high aspect ratio (AR~9) has a much better photocatalytic activity compared to the nano-crystal with a low aspect ratio (AR~6.1). It is believed that the excellent photocatalytic performance and short time synthesis of $TiO_2$nano-flowers using the microwave hydrothermal method can have potential applications in the field of photocatalysis.

고해상도 PIV 기법을 이용한 타원형 제트의 근접 유동장 해석 (Flow Analysis on Near Field of Elliptic Jet Using a Single-Frame PIV)

  • 신대식;이상준
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권3호
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    • pp.459-466
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    • 2000
  • Flow characteristics of turbulent elliptic jets were experimentally investigated using a single-frame PIV system. A sharp-edged elliptic nozzle with aspect ratio(AR) of 2 was tested and the experimental results were compared with those of circular jet having the same equivalent diameter($D_e$). The Reynolds number based on the nozzle exit velocity and nozzle equivalent diameter was about $1{\times}10^4$. The spreading rate along the major and minor axis are different remarkably. The jet half width along the major axis decreases at first and then increases with going downstream. But along the minor axis the jet width increases steadily. The elliptic jet of AR=2 has one switching points at $X/D_e=2$ within the near field. Turbulence properties are also found to be significantly different along the major and minor axis planes.

보호가스에 따른 소결체의 Nd:YAG 레이저 용접성 (Weldability in Nd:YAG Laser of Sintered Material Depend on Shielding Gases)

  • 김용;양현석;박기영;이경돈
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.1-6
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    • 2007
  • This study includes the effects of shielding gas types and flow rate on Nd:YAG Laser weldability of sintered material. The types of shielding gas were evaluated for He, Ar and N2. Bending strength, porosity rate, hardness and aspect ratio testing of laser weld are carried out to evaluated the weldability. As a results, Ar gas was showed the best welding strength even it has the most porosity content on weld metal, and depend on increases the gas flow rate, it was not only got deeper penetration depth but also showed higher bending strength. Therefore we could know that bending strength is not only affect the porosity content but also melting area.

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단섬유 강화고무의 관통 특성 연구 (A Study on Puncture Properties of Short-fiber Reinforced Rubber)

  • 류상렬;이동주
    • Composites Research
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    • 제19권6호
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    • pp.16-22
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    • 2006
  • 다양한 조건 하에서 최상의 관통 특성을 발휘하기 위한 최적 조건에 대해 연구하였다. 섬유 종횡비(AR: 섬유 길이/섬유 직경), 계면 조건 그리고 섬유 함유량을 관통 저항력과 마찰력에 지대한 영향을 미치는 변수들로 고려하였다. 단섬유 강화고무의 관통 저항력은 기지에 비해 최대 3.4배 증가하였다. 동일한 섬유 종횡비와 섬유 함유량에서 계면 조건이 우수할수록 더 높은 관통 저항력을 보였다. 기지와 섬유 종횡비가 155이하인 일부 단섬유 강화고무의 마찰력은 존재치 않았다. 우수한 계면과 높은 섬유 종횡비를 갖는 단섬유 강화고무의 마찰력은 기지의 관통 저항력보다도 더 높았다. 전체적으로 계면 조건과 섬유 종횡비 그리고 섬유 함유량이 단섬유 강화고무의 관통 특성에 지대한 영향이 미침을 확인하였다.

염화제일수은과 일산화질소의 물리적 승화법 공정에서의 확산-대류에 미치는 에스펙트 비율의 영향 (Effects of Aspect Ratio on Diffusive-Convection During Physical Vapor Transport of Hg2Cl2 with Impurity of NO)

  • 김극태
    • 공업화학
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    • 제26권6호
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    • pp.746-752
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    • 2015
  • 본 연구에서는 $Hg_2Cl_2-NO$의 물리적 승화법 공정에서의 확산-대류에 미치는 에스펙트 비율(길이/폭)의 영향에 대한 것이다. 원료물질 영역과 결정영역에서의 온도 차 20 K, 벽에서의 선형 온도분포를 가진 계에서, 대류의 영향 때문에, 총몰플럭스와 상호계면에서의 비균일성에 관하여서는, 에스펙트 비율이 2인 경우가 비율이 5인 경우보다 상당히 크다. 지상중력 하에서의 최고 총몰플럭스는 지상중력의 0.1 상태에 비하여 대략 2배 정도 크다. 에스펙트 비율을 2에서 5로 증가시켰을 때, 확산-대류형이 대류형으로 전이되며, 또한 확산의 강도도 확산-대류형의 강도를 지배하게 된다.