가정용 진공청소기는 기본적으로 집진장치(dust collector), 프리 필터(pre filter), 모터(motor), 배기 필터(exhaust filter)의 구조를 가지며, 흡입된 먼지가 포함된 공기는 이러한 구조를 지나 깨끗한 공기가 되어 대기로 방출된다. 본 연구에서는 실생활에 사용되고 있는 구조가 다른 2개의 사이클론 청소기를 선정하여 사이클론 청소기 내 집진장치의 내부 공기 유동에 대해 전산유체역학을 적용하여 집진성능을 평가하고자 하였다. 사이클론 콘(cyclone cone) 영역에서 공기의 유선(streamline)을 해석한 결과, 사이클론 콘 영역에서 상당한 선회수를 가지는 것을 확인하였다. 특정 형상의 청소기에 대한 전산해석 결과에서 출구에서의 속도 분포가 매우 불균일한 결과를 나타내었고 이로 인해 집진성능에 악영향이 나타남이 파악되었다. 이 문제를 해결하기 위해 집진장치 형상에 추가적으로 배플을 설치하여, 달라진 속도 분포에 의한 속도 RMS (Root Mean Square) 값의 개선을 평가하였다.
본 실험에서는 자루그물의 구조와 형상 및 사용 그 물감의 규격의 변화에 따른 저항의 변화를 조사하고, 그 저항이 전보에서 구한 저항식에 의해 정도 높게 해석되는가를 확인하기 위하여, 유연도가 큰 Nylon 그물감으로 자루그물을 사각추형으로 설계하고 상기 각 요소들을 변화시켜 회류수조(관측부 길이 : 7.00m, 수로 폭 : 1.45m, 수심 : 1.20m)에서 유속 v에서 받는 저항 R을 측정한 후, $R=kSv^2$(S: 그물 벽의 면적)에 의해 저항계수 $k(kg\;\cdot\;sec^2/m^4)$를 구하고 k로써 각각의 경우를 비교하였다. 실험에서 얻어진 결과를 요약하면 대략 다음과 같다. 1) 정사각추형으로 설계된 자루그물의 입구를 둘레가 서로 같은 원형 틀과 정사각형 틀에 교대로 부착하면, 수중 형상은 원형 틀에서는 매끈한 원추형이 되고 정각각형 틀에서는 입구 주변만을 제외한 나머지 모든 부분이 원추형이 되었기 때문에, k값에는 별다른 차리가 생기지 않았다 또한, 직편각추형으로 설계된 자루그물을 직체각형 틀에 부착하면 입구 주변만을 제외한 나머지 모든 部分이 타원추형이 되었는데, 그 때의 k값은 정사각추형으로 설계된 그물이 수중에서 원추형을 이루는 경우와 거의 같았다. 2) 정사각추형으로 설계된 자루그물에 대해 발의 길이 1에 대한 지름 d의 비 d/1를 변화시키면 k는 d/1가 큰 그물일수록 커지는 경향이었고, 입구 면적 $S_m$ 및 그물감의 재료는 일정하게 하고 $S/S_m$ 또는 흐름에 대한 그물의 영각 $\theta$를 변화시키면 k는 $S/S_m$가 커질수록 작아지는 경향이었다. 그러나, $kS/Sm$는 $S/S_m=1-4$ 또는 $\theta=15-90^{\circ}$의 범위에서는 거의 일정하였고, $S/S_m>4$ 또는 $\theta<15^{\circ}$ 직선적으로 증가하였다. 3) 본 실험에서 얻은 결과를 전보에서 구한 그물 저항식에 의해 해석하면, 자루그물에 있어 그물코의 면적에 대한 발의 체적의 비 $\lambda$ 즉 $$\lambda={\frac{\pi d^2}{21\;sin\;2\varphi}$$를 대표치수로 하는 레이놀즈수를 $R_e$라 하고($2\varphi$: 그물코의 전개각), 흐름에 수직인 평면에 대한 그물의 총 투영면적을 $S_n$이라 할 때, $R_e<100$의 영역에서는 $$k=160R_e\;^{-01}(\frac{S_n}{S_m})^{1.2}\;(\frac{S_m}{S})^{1.6}$$으로 주어졌고 $R_e\geq100$ 영역에서는 $$k=100(\frac{S_n}{S_m})^{1.2}\;(\frac{S_m}{S})^{1.6}$$으로 주어졌다. 이러한 결과는 전보에서 구한 k와 일치하는 것이므로, 전보에서 구한 k는 자루그물에 대한 책험의 결과와 잘 일치한다는 것을 알 수 있었다.
In this study, experiments were conducted for micro pattern printing to combine solution atomization process and stencil printing based on electrospray deposition. The stencil mask fabricated by etching the photosensitive glass placed below 0.3 mm distance to substrate has 100 um line width. The process parameters of electrospray deposition system for the atomization of the solution are applied voltage and supply flow rate of the solution. Meniscus angle of cone-jet was optimized by varying the supply flow rate from 0.3 ml/hr to 0.7 ml/hr. Voltage condition was verified having symmetric cone-jet angle and no pulsation at 8.5 kV applied voltage. In addition, a number of micro patterns are printed using a single 1 step process by solution atomization process. Variable line width of approximate 100 um was confirmed by changing conditions of solution atomization regardless of the pattern size of stencil mask.
Objectives : To characterize the thermal properties of traditional warm needle and new warm needle with various air flows as an important environmental factor and to suggest the necessity of maintaining suitable environment of clinics to maximize their efficacy. Methods : We measured the temperature characteristics of traditional moxa warm needle and new moxa charcoal warm needle by applying an automatic temperature acquisition system with thermocouples while external various air flows were supplied. Temperatures of two positions at the needle body were measured while a moxa cone burned. Typical temperature characteristics like peak temperature, duration, curve shape and the efficiency of the heat stimuli by heat amount analysis were executed. Results : Both warm needles showed similar temperature curve with an increase in the air flow. Peak temperature and duration of effective heat decreased with the air flow, as shown in indirect moxibustion on garlic. The temperature change pattern by the air flow became more apparent when the total combustion heat was compared with the effective heat. The values from two positions on the needle body were significantly different, showing a distance dependency from the heat source of warm needle acupuncture. Conclusions : Thermal properties of warm needle acupuncture was observed variously with surrounding air flow of 0.0 - 0.7 m/s. It emphasized the importance of environmental control as well as the warm needle itself such as heat source and needle. The latter has already been known to deliver designated heat to subjects. It also indicated the importance of education and skill of the practitioners of warm needle acupuncture.
꽃양배추색소추출액의 농도를 1-65%로 조절하여 그 유동 특성을 원뿔형 회전점도계를 사용하여 $20-50^{\circ}C$의 온도범위에서 조사하였다. 꽃양배추색소추출액의 유동특성은 단순 power law model을 사용하여 설명할 수 있었다. 실험범위 내에서 꽃양배추색소추출액의 유동거동지수(n)와 점조도지수(K)는 각각 0.841-0.998 및 $0.008-31.525\;Pa{\cdot}s^n$의 값을 나타냈다. 겉보기점도의 온도의존성은 Arrhenius식에 의해 결정할 수 있었으며, 활성화에너지는 용액의 농도와 전단속도에 따라 9.36-52.48 kJ/mol의 값을 나타냈다. 전단속도 $100\;s^{-1}$에서 측정한 보기점도에 대한 용액의 농도와 온도의 영향을 다음과 같은 단일지수모델식으로 표시할 수 있었다; ${\ln}\;{\eta}_a\;=\;6.11\;-\;3103.94(1/T)\;-\;0.03C$.
본 연구에서는 희박기체 환경의 유동 정보를 효과적으로 계산하기 위해 CFD 해석기법과 DSMC 해석기법 간 연계 해석을 수행하는 CFD/DSMC 혼합해석기법을 개발하였으며, 개발된 해석기법을 이용하여 천이영역에서의 고속 비행체 주위 유동에 대한 해석을 수행하였다. 해석 형상으로는 콘과 실린더 형태로 이루어진 FRESH-FX 형상으로 고려하였고, 혼합해석기법의 결과는 순수 CFD 및 DSMC 해석 결과와 비교하였다. 천이영역의 대기가 상대적으로 희박하여 초음속 유동에서 발생하는 충격파의 구배 및 세기가 약화된 것을 확인하였다. 순수 CFD 해석 결과와는 차이를 보였고, 순수 DSMC 해석 결과와 거의 일치하는 결과를 도출하는 것을 확인하였다. 또한, 순수 DSMC 계산시간보다 해석 시간이 감소하였다. 이를 통해 혼합해석기법의 결과에 대한 신뢰성 및 해석 시간에서의 효율을 확인하였다.
초폭굉 램 가속기의 탄체 형상은 탄체 주위에 형성되는 충격파의 구조 및 데토네이션파의 생성, 그리고 탄체의 가속 특성에 커다란 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 초폭굉 모드의 기본 탄체 형상인 원추-원퉁-원추의 전.후면 반 꼭지각의 변화와 이중 원추, 그리고 Power-Law 형상 등의 탄체 전면 형상의 변화가 탄체 주위의 유동장, 데토네이션파의 형성 과정, 그리고 탄체 가속 특성에 미치는 영향을 수치적으로 해석하였으며, 이중 원추면의 높이와 각도를 변화시킴으로써 전.후면 반 꼭지각이 $10^{\cire}$인 ISL의 기본 형상에 비하여 약 31.0%의 향상된 가속 성능을 갖는 램 가속기 탄체 형상을 도출하였다. 이러한 탄체 가속 특성 연구 결과는 향후 램 가속기에 대한 설계 최적화 연구에 유용한 자료로 이용 될 것이다.
The design modification of bottom guide structures of the instrumented capsule, which is used for the irradiation test in the HANARO reactor, was required because of the trouble of the bottom guide arm's pin during irradiation. The previous structure with 3-pin arms was changed into the cone shape of one body. The specimens of the bottom end cap ring with three different sizes (${\Phi}68/70/72mm$) were designed and manufactured. The out-pile tests for the capsule with previous and new three bottom guide structures were performed in the one-channel flow test facilities. In order to evaluate the compatibility with HANARO and the structural integrity of the capsule, a loading/unloading, a pressure drop, a thermal performance, a vibration, and an endurance test were conducted. From out-pile test results, the capsule with the cone shape bottom guide structures was found to be more stable than the previous structure and the optimized size of the bottom guide structure selected was 70mm in diameter. It is expected that the new bottom guide structures will be applicable to all material and special capsules which will be designed and manufactured for the irradiation tests in the future.
A cavitator plays an important role to generate the supercavity. Most previous numerical and experimental studies have been focused on the presence of cavitators alone. However, the body behind the cavitator causes a change in the wake flow and hence it affects generation and growth of the supercavity. In this paper, we present a boundary elementary method based on a potential flow analysis, and calculate characteristics of the supercavity formation depending on the change of the body shape of two-dimensional submerged objects. Various parameters such as cone angle of the cavitator, length of the forehead and diameter of the body are considered. The results show that the longer the forepart length, the longer the cavity is created under the same conditions, and also the change in the diameter of the body is the most influential factor on the growth of the supercavity. As a result, we suggest that it is necessary to carefully consider the influence of the body shape during the initial design stage of the supercavitating underwater vehicle.
center-body디퓨져에 대한 형상 설계 요소를 분석하고 수치적 기법을 통한 설계형상 변수를 구성하였다. 수치기법으로는 Center-body 디퓨져의 내부유동해석을 위하여 2차원 축대칭 Navier-Stokes equation와 $k-{\epsilon}$ 난류모델을 사용하였다. 또한 center-body디퓨져의 시동압력과 진공도 및 형상설계변수에 대해서 2차목 디퓨져와 비교하였다. 냉각시스템의 성능향상 방안으로 CBD의 원추선단에 역류제트를 활용한 TPS시스템의 개념을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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