An experimental study has been performed on the flow over a rotating disk, where the diameter of the disk is 500 mm and the maximum vertical deviation of the upper surface is $50 \mu{m}$ for the whole range of the angular velocity up to 3400 rpm. The flow visualization experiment for the wall jet flow induced by impinging circular jet is carried out using schlieren system and measurements are made by 3-hole and 5-hole pitot tubes. Schlieren photographs show that as the rotating speed increases the wall jet flow becomes more stable and the size of the largest eddies becomes smaller. Measurements for impinging jet flow on the stationary disk verify the accuracy of the present experiment, and those for free rotating disk flow display the existence of transition region from laminar to turbulent flows. Measurements for impinging jet flow on the rotating disk exhibit the interaction between the wall jet and the viscous pumping effect, which explains the decay in size of turbulent eddies illustrated by the schlieren photographs.
Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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제4권1호
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pp.121-131
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2000
Melt flow, heat and mass transfer of oxygen have been analyzed numerically in the process of Czochralski single crystal growth of silicon under the influence of misaligned cusp magnetic fields. Since the silicon melt in a crucible for crystal growth is of high temperature and of highly electrical-conducting, experimentation method has difficulty in analyzing the behavior of the melt flow. A set of simultaneous nonlinear equations including Navier-Stokes and Maxwell equations has been used for the modelling of the melt flow which can be regarded as a liquid metal. Together with the melt flow which forms the Marangoni convection, a flow circulation is observed near the comer close both to the crucible wall and the free surface. The melt flow tends to follow the magnetic lines instead of traversing the lines. These flow characteristics helps the flow circulation exist. Mass transfer characteristics influenced by the melt flow has been analyzed and the oxygen absorption rate to the crystal has been calculated and turned out to be rather uniform than in the case of an aligned magnetic field.
The Mixer is apparatus that help precipitation or an inhomogeneous distribution of various phases to be mixed and that user makes necessary material mixing one or the other. Mainly the mixer which is used from chemical and food industry is very important system in engineering that mixes the material. The inside flow of the mixer under the actual states which put a basis in flow of the fluid is formed rotation of the impeller. The inside flow of impeller will be caused by various reasons change with shape of impeller, number of rotation, mixing material and flow pattern of free surface etc. Also mixer study depended in single-phase flow and experimental research. So the numerical analysis of flow mixing solid-fluid particle is simulated. It is become known, that the case where agitator inside working fluid includes the solid particle the sinkage reverse which the solid particle has decreases an agitation efficiency. From the research which it sees the hazard solid which examines the effect where the change of the sinkage territory which it follows agitation number of revolution and diameter of the particle goes mad to an agitator inside flow distribution - numerical analysis the inside flow distribution of liquid state with Eulerian Two-Phase Method.
In order to reduce the oil consumption for a 2 stroke free piston hydrogen fueled engine, the behaviors of residual lubricant oil of the cylinder wall surface were visualized and oil mass emitted into exhaust port was measured by using research engine with cross-head and eccentric crankshaft. As the results, it was shown that characteristics of residual lubricant oil such as oil thickness and distribution were remarkably different from a conventional 4 stroke engine. It was also analyzed that these tendencies relied on the configuration and installed position of the exhaust port, piston pin boss and so on.
본 논문은 자유수면을 갖는 와류수차의 성능에 풀리의 영향을 이해하는 것이다. 실험은 개수로 유입구 유량 0.0069 ~ 0.0077 m3/s 범위에서 물리적 인자(와류높이, 유속, 유효낙차 등)에 따른 수차의 회전수, 전압 및 전류를 측정해 분석하였다. 실험결과에 따르면 와류수차의 전압, 전류 및 회전수는 블레이드 형태와 상관없이 풀리비가 증가할 경우 감소하였다. 직선형 블레이드와 비틀린 블레이드의 효율은 풀리비 0.45 지점에서 52 %인 반면 소형 비틀린 블레이드의 효율은 풀리비 0.21 지점에서 54 %이다. 와류수차의 최대 발전량은 풀리비 0.5 지점 내에서 발생했다. 와류수차의 효율은 풀리비에 따라 0.2 ~ 58 % 범위에서 관찰되었다.
Polyvinylidene fluoride (PVDF)는 우수한 가공성을 가지고 있어 코팅 재료로 유망하지만 다른 불소계 고분자에 비하여 소수성이 약하여 부식 방지 등 그 응용에 제한이 있다. 본 연구에서는 PVDF의 부식방지 특성을 향상시키고자 사불화탄소(CF4) 가스를 이용하여 플라즈마 불소화를 수행하였고, 유량에 따른 불소 함량 및 소수성 변화를 고찰하고 부식방지 특성을 확인하였다. PVDF 막 표면의 불소 함량은 사불화탄소 유량이 증가함에 따라 46.70%로 증가하였으나 그 표면자유에너지는 불소함량의 증가와 일치하지 않았다. 한편, PVDF 표면의 표면 거칠기는 불소화 유량에 따라 최대 150% 증가하다가 다시 감소하는 경향을 보였다. 이는 플라즈마 불소화는 불소화 기능기 도입 및 표면식각으로 인하여 표면자유에너지에 영향을 주는 것으로 판단된다. 또한, PVDF 코팅된 철판의 부식 정도는 미처리 철판에 비하여 표면 산소 함량이 49.2%에서 19.0% 이하로 크게 개선되었으며, 특히, 불소화 처리된 PVDF의 산소함량은 13.6%으로 불소화 처리되지 않은 PVDF보다 28.4 % 정도 낮아져 우수한 부식방지 특성을 보이는 것으로 관찰되었다.
본 논문에서는 마하 3의 초음속 유동 환경에서의 슈라우드 분리 특성 연구를 위한 시험을 수행하였다. 시험은 분리 구조물의 시험이 가능한 수직 자유 젯 풍동에서 이루어졌다. 분리시험용 슈라우드는 시험 목적과 시험 환경에 맞게 소형화한 축소형 모델을 사용하였으며 외부 유동의 하중을 고려해 잠금/전개장치를 설계하였다. 고속카메라를 활용해 슈라우드가 전개되는 동안 슈라우드에서 생성되는 충격파 변화 양상과 슈라우드 전개/분리 거동을 기록하였다. 또 첨두부 동체 표면에는 압력센서를 적용해 슈라우드가 전개되는 동안 첨두부 표면에 작용하는 비정상 압력을 계측하였다. 시험자료 분석 결과, 슈라우드 분리기술 연구에 필요한 슈라우드 분리 영상 및 첨두부 비정상 압력 자료를 획득하였다. 아울러 외부 유동의 온도와 방향 조건에 따른 슈라우드 분리 거동과 충격파 변화 양상 그리고 첨두부 표면 압력 변화 특성을 확인하였다.
본(本) 논문(論文)은 필 댐에서의 침투해석(浸透解析)에 유한요소법(有限要素法)을 이용(利用)한 수치해석(數値解析)과 기하학적(幾何學的) 해석법(解析法)을 실험적(實驗的)으로 고찰(考察)하였다. 자유수면(自由水面) 경계법(境界法)에 따른 포화(飽和), 불포화법(不飽和法)은 본문(本文)에서와 같이 장단점(長短點)이 있으며 통상(通常) 자유수면형(自由水面形)에서의 미지영역내(未知領域內)에 터널 및 공동(空洞)이 있을 경우를 고려하고 있으며 방법(方法)에 따라 적용범위는 다양하다. 또한 암반분할내(巖盤分割內)의 침투류(浸透流)를 해석(解析)하였으며 특(特)히 측면(側面)에서는 복잡다양한 절리(節理) 및 구열(龜裂)이 있어서 저수지(貯水池)의 침투성(浸透性)이 크며 또한 이의 해석(解析)에는 시간적(時間的)으로도 많은 시간(時間)이 걸리는 애로점이 있다.
Recently, the cross flow turbine attracts more and more attention for its good performance over a large operating regime at off design point. This study adopts a very low head cross flow turbine that has barely been studied before, and investigates the effect of air layer on the performance of the cross flow turbine. As open duct is applied in this study and free surface model is used between the air layer and water, an engineering definition of efficiency, instead of traditional definition of efficiency, is used. As torque at the runner fluctuates up and down at a reasonable limit, statistical method is used. Pressure and water volume fraction contours are shown to present the characteristics of air-water flow. With constant air suction in the runner chamber, the water level gradually drops below the runner and efficiency of the turbine can be raised by 10 percent. All considered, the effect of air layer on the performance of turbine is considerable.
This experimental study was mainly investigated on the swirl flow characteristics in the cylinder generated by a helical intake port. LDA system was used for the measurement of in-cylinder velocity fields. Tangential and axial velocity profiles, with varying valve lifts, valve eccentricity ratios and axial distance, were measured. When the intake valve was set in the cylinder center, we could find that in-cylinder swirl flow fields were composed of a forced vortex motion and a free vortex motion in the vicinity of the cylinder center and the cylinder wall respectively. In case of valve eccentricity ratio, N$_{y}$ = 0.45, the vortex flow which rotates to the opposite direction of a main rotating flow in the cylinder was found. And the reverse flow toward the cylinder head surface was also found in axial velocity profile and it showed the tendency of the linear decrease in the region of 0.leq.Y/B.leq.1.2.2.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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