• 제목/요약/키워드: centrifugal effect

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회전하는 ㄹ자형 관내의 유동에 관한 수치해석 연구 (A Numerical Study on Flows in a Rotating Serpentine Passage)

  • 허남건;조원국;윤성영;윤성영;김광호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.1621-1632
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    • 1993
  • 본 연구에서는 모델 냉각통로 내에 대한 유동장 및 열전달 계수분포를 구하기 위하여 수치적 방법에 의한 접근을 시도하였고 이를 위하여 본 연구실에서 개발한 유한체적법 유동해석 프로그램인 TURBO-3D를 사용하였다. 계산 영역은 터빈날개 내의 냉각유로를 단순화한 ㄹ자 형태의 유로를 설정하였으며 등온상태의 유동에 대하여 해를 구하였다.실제 고온의 터빈날개내에서는 큰 온도구배에 의한 강한 부력효과가 예상되어 이를 무시할 수는 없으나 등온 가정하의 유동장으로부터 Reynolds analogy 에 의한 열전달특성의 유추가 가능하다. 그러므로, 본 연구에서는 특히 회전수의 변화에 따른 Coriolis효과의 변화 및 2차 유동의 구조를 파악하였고 또한 이들에 의한 주 유동장과 압력분포 및 국부 열전달 특성을 파악하였다.

임펠러 곡율반경(曲率半徑)이 농용양수기(農用揚水機)의 성능(性能)에 미치는 영향(影響)에 관(關)한 연구(硏究) (Effect of the Impeller-Blade Radius of Curvature on the Performance of Centrifugal Pump)

  • 최규홍;권순홍
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제13권2호
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    • pp.18-27
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    • 1988
  • 농용양수기(農用揚水機)의 효율적(效率的)인 양수작업(揚水作業)을 실시(實施)하기 위하여 최적(最適)의 임펠러설계(設計)에 필요(必要)한 수학적(數學的) 이론분석(理論分析)을 실시(實施)하여 기본모형(基本模型)을 만들고 이 기본모형(基本模型)을 기초(基礎)로 임펠러 날개곡율반경(曲率半徑)을 날개곡선(曲線)을 그리는 방법(方法)(원호곡선(圓弧曲線)과 인볼류트곡선(曲線))에 의해 변화(變化)시켜 설계제작(設計製作)하여 회전수별(回傳數別) 펌프성능(性能)을 조사(調査)하여 분석(分析)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 임펠러 날개곡율반경(曲率半徑)이 증가(增加)하여도 양수량(揚水量) 및 펌프효율(效率)에는 거의 영향(影響)을 미치지 않는 것으로 나타났다. 2. 임펠러 날개곡율반경(曲率半徑)이 증가(增加)함에 따라 실양정(實楊程) 및 소요동력(所要動力)은 증가(增加)하는 것으로 나타났다. 3. 임펠러 날개곡율반경(曲率半徑)을 구(求)할 때 인볼류트 곡선방법(曲線方法)이 원호곡선방법(圓弧曲線方法)보다 효과적(效果的)인 것으로 나타났다. 4. 이론분석(理論分析)에 의해 설계제작(設計製作)한 본(本) 임펠러가 기존(旣存)의 임펠러보다 펌프효율(效率)이 10%이상(以上) 증가(增加)한 것으로 나타났다.

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Involvement of Lipopolysaccharide of Bradyrhizobium japonicum in Metal Binding

  • Oh, Eun-Taex;Yun, Hyun-Shik;Heo, Tae-Ryeon;Koh, Sung-Cheol;Oh, Kye-Heon;So, Jae-Seong
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제12권2호
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    • pp.296-300
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    • 2002
  • Bacterial cell surface components are the major factors responsible for pathogenesis and bioremediation. In particular, the surface of a Gram-negative bacterium cell has a variety of components compared to that of a Gram-positive cell. In our previous study, we isolated an isogenic mutant of Bradyrhizobium japonicum, which exhibited altered cell surface characteristics, including an increased hydrophobicity. Polyacrylamide gel electrophoretic analysis of the lipopolysaccharide (LPS) in the mutant demonstrated that the O-polysaccharide part was completely absent. Meanwhile, a gel permeation chromatographic analysis of the exopolysaccharide (EPS) in the mutant demonstrated that it was unaltered. Since LPSs are known to have several anion groups that interact with various cation groups and metal ions, the mutant provided an opportunity to examine the direct role of LPS in metal binding by B. japonicum. Using atomic absorption spectrophotometry, it was clearly demonstrated that LPS was involved in metal binding. The binding capacity of the LPS mutant to various metal ions $(Cd^{2+},\;Cu^{2+},\;Pb^{2+},\;and\;Zn^{2+})$ was 50-70% lower than that of the wild-type strain. Also, through an EPS analysis and desorption experiment, it was found that EPS and centrifugal force had no effect on the metal binding. Accordingly, it would appear that LPS molecules on B. japonicum effect the properties, which precipitate more distinctly metal-rich mineral phase.

Fe-34.4Cr-14.5Ni-2.5Mo-0.4W-0.4Mn-0.5Si 합금의 고온 산화에 미치는 S의 영향 (Effect of Sulfur on the High-temperature Oxidation of Fe-34.4Cr-14.5Ni-2.5Mo-0.4W-0.4Mn-0.5Si Alloys)

  • 이동복;이경환;배근수;조규철;정재옥;김민정
    • 한국표면공학회지
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    • 제50권5호
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    • pp.386-391
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    • 2017
  • Two kinds of steels whose compositions were Fe-34.4Cr-14.5Ni-2.5Mo-0.4W-0.4Mn-0.5Si-(0.009 or 0.35)S (wt.%) were centrifugally cast, and oxidized at $900^{\circ}C$ for 50-350 h in order to find the effect of sulfur on the high-temperature oxidation of Fe-34.4Cr-14.5Ni-2.5Mo-0.4W-0.4Mn-0.5Si-(0.009 or 0.35)S (wt.%) alloys. These alloys formed oxide scales that consisted primarily of $Cr_2O_3$ as the major oxide and $Cr_2MnO_4$ as the minor one through preferential oxidation of Cr and Mn. They additionally formed $SiO_2$ particles around the scale/alloy interface as well as inside the matrices. The high affinity of Mn with S led to the formation of scattered MnS inclusions particularly in the 0.35S-containing cast alloy. Sulfur was harmful to the oxidation resistance, because it deteriorated the scale/alloy adherence so as to accerelate the adherence and compactness of the formed scales.

기발표 실측치 분석을 기반으로 한 3차원 유한요소해석 수행을 통한 부마찰에 관한 연구 (A Study on the Negative Skin Friction based on Measurements from Existing Works Analysed by 3D Finite Element Analyses)

  • 전상준;전영진;전승찬;이철주
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제21권8호
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    • pp.15-27
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    • 2020
  • 본 연구에서는 말뚝에 작용하는 부마찰과 관련된 원심모형실험 및 실규모 현장실험 등 기발표 자료에 대한 고등3차원 유한요소해석을 수행하였다. 이를 통해 기존연구에서는 충분히 고려되지 못했던 부마찰이 작용하는 말뚝의 거동 특성을 상세히 분석하였다. 즉 수치해석을 통해 기존연구에서는 고려하지 못했던 부마찰에 의한 말뚝의 침하와 군효과, 군말뚝에서 희생말뚝의 영향과 말뚝두부와 기초판 사이의 상호거동, 말뚝-인접지반의 경계면 요소(interface element)의 유무 및 시간 의존적인 부마찰의 발생특성 등 다양한 요소들을 분석할 수 있었다. 원심모형실험의 경우 중력가속도가 1g에서 특정한 값으로 증가하는 경우 흙의 자중 증가로 인해 말뚝에 비교적 큰 부마찰이 발생하는 것을 확인하였다. 군말뚝의 경우 희생말뚝 유무 및 말뚝두부와 기초판과의 연결여부에 따라 말뚝의 거동이 크게 영향을 받는 것으로 나타났다. 특히 부마찰은 압밀과 관련된 시간의존적 특성을 가지므로 압밀이 진행 중인 말뚝의 거동을 분석할 경우 압밀을 고려한 해석을 수행하는 것이 합리적인 것으로 분석되었다. 이러한 일련의 고찰을 통하여 기존연구의 한계를 적절하게 보완하면서 부마찰을 받는 말뚝의 거동을 명확히 분석할 수 있었다.

원심모형실험에 의한 강관말뚝의 수평거동연구 (A Study on the Lateral Behavior of Steel Pipe Piles in Centrifugal Test)

  • 김영수;서인식;김병탁
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제12권6호
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    • pp.5-20
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    • 1996
  • 본 논문은 말뚝의 선단과 두부조건이 자유이며 수평하중을 받고 있는 수직말뚝의 모형실험에 대한 결과를 보여주고 있다. 모형실험은 원심모형실험기(동경공업대학 Markll)를 이용하여 현장응력상태하의 사질토지반에서 실시되었으며, 중력가속도, 휭강성, 그리고 지반의 상대밀도를 달리하여 실험을 실시하였다. 본 연구의 목적은 Toyoura모래에 근입된 말뚝의 거동에 대해 중력가속도, 횡강성, 그리고 상대밀도의 영향과 여러학자(Murchison & O'Neill, Reese et at., Scott, Det Norske Vertas, Kondner)들에 의해 제안된 p-y곡선의 적용성 검토에 있다. p-V곡선에 의해 프로그램이 만들어졌으며, 이 프로그램으로 말뚝의 수평변위와 모멘트 그리고 지반반력 분포를 예측할 수 있다. 실측된 거동과 예측된 거동의 비교에서, Murchison & O'Neill과 Kondnor에 의해 제안된 p-y곡선식의 결과가 다른 식들보다 실측결과와 일치하였다.

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침투압을 이용한 PBD 타입 준설매립 지반의 압밀 효과에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Consolidation Effect of Dredged and Reclaimed Ground with PBD using Seepage Pressure)

  • 이무철;박민철;김주현;이송
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.13-24
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    • 2012
  • 국토의 효율적 이용과 기간시설 수용을 위한 대단위 부지 확충 및 대규모 항만배후부지 개발이 계획 중에 있으며, 이에 따라 해안지역의 준설매립은 지속적으로 이루어지고 있다. 슬러리 상태의 초연약 상태인 준설매립 지반은 오랜 시간에 걸쳐 침강 및 자중압밀 과정을 거치게 되며 투기한 준설토를 압밀 촉진시켜 침하시킬 수 있다면 기존 처분지의 수명을 연장시킬 수 있으므로 경제적으로 유용하리라 판단된다. 재하중 없이 공기를 단축시키고 매립 물량을 증대시키기 위하여 small column test와 medium column을 보완, 개발한 medium column test를 실시하여 PBD와 침투압이 동시에 작용하였을 PBD의 효과 및 침투압의 침강 및 자중압밀 촉진 효과를 검토하였다. 연구 결과, 기존의 자중압밀 공법에 비하여 침투압과 PBD를 적용한 지반은 배수재의 배수거리 단축에 따른 투수 상승 효과와 침투압에 의한 침투 압밀의 효과가 활발히 이루어지는 것으로 나타났다. 이를 통해 매립 직후나 매립 도중에 연직드레인을 직접 타설하여 침강 및 자중압밀 과정을 단축시키면 전체 매립공사 공기를 단축시킬 수 있으며 압밀촉진에 따라 확보된 여유고 만큼 준설토 투기가 가능해져 투기 준설토량을 경제적으로 증대시킬 수 있을 것으로 기대된다.

물/부동액-기반Al2O3나노유체를 이용한 차량용 냉각시스템 성능 향상에 관한 실험적 연구 (Experimental Investigation on the Thermal Performance Enhancement of Cooling System for Vehicles using Water/Coolant-Based Al2O3 Nanofluids)

  • 박용준;김현진;이승현;최태종;강예준;장석필
    • 한국분무공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.65-69
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    • 2015
  • In this study, the thermal performance of vehicle's cooling system is experimentally investigated using the water/coolant-based $Al_2O_3$ nanofluids as working fluids. For the purpose, the water/coolant-based $Al_2O_3$ nanofluids are prepared by twostep method with gum arabic. In order to obtain the well-suspended nanofluids, the agglomerated $Al_2O_3$ nanoparticles are precipitated using centrifugal force and the experiments are performed with supernatant of them. The thermal conductivity is measured by transient hot wire method and the thermal conductivity of nanofluids is enhanced up to 4.8% as compared to that of base fluids. Moreover, the cooling performance of water/coolant-based $Al_2O_3$ nanofluids is evaluated using vehicle's engine simulator under the constant RPM condition. The results show that the cooling performance of automobile engine increases up to 5.9% using prepared nanofluids. To investigate the effect of nanofluids on exhaust gas, the $NO_x$ emission is measured during the operation with respect to time and 10.3% of $NO_x$ emission is decreased. The experimental results imply that the water/coolant-based $Al_2O_3$ nanofluids might be used as a next-generation vehicles' coolant

점토굴착 사면의 거동에 관한 원심모형실험 및 수치해석 (Centrifuge Model Experiments and Numerical Analyses on the Behaviour of Excavated Clayey Soil)

  • 최민수;정길수;박병수;유남재
    • 산업기술연구
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    • 제25권B호
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    • pp.55-62
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    • 2005
  • This paper is the results of experimental and numerical works on analyzing the geotechnical engineering behavior and characteristics of excavated clay slope formed by the method of excavated replacement which is one of treatments in soft soil ground. For the centrifuge model tests, models of excavated clay slope were prepared by remolding the marine clayey soil sampled from the field. Tests were performed with changing the slope to investigate the behavior of them. On the other hand, numerical analyses were carried out to analyze the change of safety factor against instability of slope with time. Changes of pore water pressure, shear strength and displacement were also investigated. As results of centrifuge model tests with slopes of 1:1.5 and 1:3 using the confining body of simulating the effect of excavation, for the case of 1:1.5, slope failure occurred right after remove the confining body whereas relatively small displacements within the range of 3.2mm, implying to maintain the stability of slope, were observed for the case of 1:3 slope. From the results of numerical analyses using the software of PLAXIS to investigate the stability of slope after excavation, the minimum safety factor against slope failure was 1.28 for the case of 1:3 slope. The further researches in the future are required with considerations of build up of static pore water pressures during acceleration of centrifuge, depth of excavation influencing the behavior of the slope and permeability of the slope since excavation of the slope was not simulated well resulted from the limitations of apparatus at the stage of excavation during the centrifuge tests.

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Czochralski 단결성 성장특성제어를 위한 자장형태에 관한 연구 (Part 2) (Effect of applied magnetic fields on Czochralski single crystal growth (Part II))

  • Chang Nyung Kim
    • 한국결정성장학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.46-56
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    • 1994
  • 균일한 자장이 Czochralski도가니에 가하여졌을 때의 유동장, 온도장 및 boron의 농도장이 수치적으로 연구되었다.이러한 Czochralski 도가니에 가하여졌을 때의 유동장, 온도장 및 boron의 농도 장이 수치적으로 연구되어 . 이러한 Caochralski 유동장을 지배하는 인자로는 온도차이에 의한 부력, 자유표면에서의 반경방향으로의 온도 구배로 인한 thermocapillarity, 도가니와 결정의 회전으로 인한 원심력, 외부에서 걸어준 자장에 의한 자성력, boron의 확산계수 및 segregation coefficient 등이 있다. 여기에서 boron의 농도가 매우 낮으므로 농도차이에 의한 부력의 효가 무시되므로 boron의 농도장은 유동장 및 온도장에 영향을 미치지 못한다. 희전방향으로의 대칭성으로 부터 먼저 정상 상태에 대한 자오평면(mericional plane)에서의 속도성분과 회전방향의 속도 성분이 구하여졌으며 온도장도 해석되었다. 이러한 정상상태에서의 유동장 및 온도장으로부터 boron의 농도에 관한 비정상상태에서의 농도구배가 Marangoni convection을 야기하고 있다. 또 비정상 상태의 boron의 농도장의 전달현상은 주로 대류작용에 의존하고 있다.존하고 있다.

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