We present a simple analytical expression of plasma density by making use of the electron density equation to study the dynamic behavior of the corona discharge plasma. It assumes that a specified voltage profile is fed through the inner conductor of the reactor chamber consisting of two coaxial conducting cylinders. The analytical description is based on the electron continuity equation with ionization and attachment by electrons. It is found that the electron density profile calculated between two coaxial cylindrical electrodes depends very sensitively on the Profile of applied voltage. The analytical expression of plasma density and its generation will provide important scaling laws in the corona discharge plasma.
This study aimed to theoretical calculate the thermal residual stress in continuous SiC fiber reinforced titanium matrix composites. The analytical solution of residual stress field distribution was obtained by using coaxial cylinder model, and the numerical solution was obtained by using finite element model (FEM). Both of the above models were compared and the thermal residual stress was analyzed in the axial, hoop, radial direction. The results indicated that both the two models were feasible to theoretical calculate the thermal residual stress in continuous SiC fiber reinforced titanium matrix composites, because the deviations between the theoretical calculation results and the test results were less than 8%. In the titanium matrix composites, along with the increment of the SiC fiber volume fraction, the longitudinal property was improved, while the equivalent residual stress was not significantly changed, keeping the intensity around 600 MPa. There was a pronounced reduction of the radial residual stress in the titanium matrix composites when there was carbon coating on the surface of the SiC fiber, because carbon coating could effectively reduce the coefficient of thermal expansion mismatch between the fiber and the titanium matrix, meanwhile, the consumption of carbon coating could protect SiC fibers effectively, so as to ensure the high-performance of the composites. The support of design and optimization of composites was provided though theoretical calculation and analysis of residual stress.
본 연구에서는 레이놀즈응력 모델이 곡률효과에 대한 추가적인 수정을 요구하 는 지를 알기 위하여 유선곡률에 의해 영향을 받는 원형 쿠에트 유동에 대해 수치계산 을 수행하고, 이 결과를 측정한 실험치와 비교하였다. 본 연구의 실험에서는 완전 난류 영역에서 난류평균속도와 난류응력성분들을 측정하였다. 수치계산에 있어서는 레이놀즈응력 모델에 대하여 Gibson과 Younis가 곡률효과를 고려해 제안한 새로운 모 델상수를 기존의 모델상수와 함께 적용하여 그 결과를 비교하였다. 계산된 결과를 본 실험의 측정치와 아울러 함께 Smith와 Townsend의 측정치와도 비교하였다.
본 연구에서는 무한 원형관 안의 복사에 참여하는 참여가스에 면을 도입시키 면, 참여가스로부터 원형관 벽면으로의 복사 열유속(radiatve heat flux)이 증진 또는 감소되는 현상을 연구하는 데 있다. 참여가스는 흡수, 방사 특성이 온도와 파장에 변하지 않는 회체가스(gray gas)이거나, 화석 연료 연소시 연소가스의 성분이며, 복사 에 참여하는, 수증기와 이산화탄소의 혼합물이다. 편의상, 이 가스를 실제가스(real gas)라 부르기로 한다.도입면은 동축 무한 원형관(coaxial Infinite cylinder)이다. 참여가스의 성분, 계의 직경, 동축 무한 원형관 사이의 직경비, 면의 방사율, 면과 가 스의 온도가 열전달 증진에 미치는 영향을 연구하고자 한다.
A tensor invariant model equation for the turbulent energy dissipation rate is proposed in the present study, which is able to simulate secondary straining effects such as curvature effects without the introduction of additional empirical input. The source term in this model has a combined form of the generation term due to the mean vorticity with the conventional one due to the mean strain rate. An extended low-Reynolds-number $k-\epsilon$ turbulence model involving this new model equation is tested for a turbulent Coutte flow between coaxial cylinders with inner cylinder rotated, which is a well defined example of curved flows. The predicted results indicate that the present model works much better for this flow, compared with previous models.
The Core Support Barrel (CSB) is a major component of Reactor Internals, and is designed to support and protect the Reactor Core. In this study, Reactor Core, Core Shroud and CSB were simplified to coaxial cylinders and then the offset of Reactor Core & Core Shroud to the dynamic characteristic of CSB was analyzed. For the beam modes, natural frequencies of the cantilevered cylinder are compared with those of the cantilevered beam. And it was found out that shear modulus must be used correctly to convert the shell model to the equivalent beam model. From the dynamic characteristics of the beam model, it was found out that natural frequencies are proportional to the length of Reactor Core & Core Shroud and inversely proportional to the mass. From the comparison with the dynamic characteristics of a beam model and a lumped-mass model it was found out that the size of lumped-mass must be determined considering both the length and the mass of Reactor Core & Core Shroud.
The objective of the present study is to conduct model combustion tests for double swirl coaxial injectors to identify their combustion stability characteristics. Gaseous oxygen and mixture of methane and propane have been used as simulant propellants. Two model chambers tuned to the If acoustic resonance mode of a full-scale thrust chamber were manufactured to be used as a combustion cylinder. The main idea of the experiment is that the mixing mechanism is considered as a dominant factor significantly affecting combustion instability in a full-scale thrust chamber. Self-excited dynamic pressure values in a model chamber show different combustion stability zones with respect to a recess number. Upon test results, couplings between combustion conditions and the IT acoustic resonance mode become strengthened with the increase of a recess length.
In this study, BIEM(Boundary Integral Equation Method) using Green's function is applied in order to analyze 3D electric field precisely. The algorithm is developed with equivalent electric surface charge as a variable, which promises less unknown variables and higher accuracy of electric field analysis. The validity of the developed program is varified by applying it to a coaxial cylinder mode and 3-phase GIS model.
본 논문에서는 손실이 있는 전송선로의 전달 임피던스를 적용한 열전형 전압 변환기(TVC)의 모델을 제안하였으며, TVC의 교류-직류 변환 차이를 계산하기 위한 프로그램을 개발하였다. 제안된 TVC는 열전소자(TE)와 열전소자의 측정범위를 확대하기 위한 저항선이 동축형 실린더의 중심에 직선형태로 직렬로 연결되었다. 제안된 TVC의 교류-직류 변환 차이를 실린더의 직경, 열전도도 등의 특성을 적용하여 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 값이 불확도 이내에서 측정값과 잘 일치하였다. 일치도는 주파수 $40Hz\~10kHz$에서는 $1{\mu}V/V$이하였고, $20kHz\~100kHz$에서는 $5{\mu}V/V$이하였으며, $200kHz\~1MHz$에서는 최대 $12{\mu}V/V$이하의 차이를 보였다.
본 논문은 고압 축소형 액체로켓엔진 연소기의 연소 성능과 특성에 관한 것이다. 4개의 고압 축소형 연소기 모델에 대하여 연소시험을 수행하였다. 고압 축소형 연소기는 크게 분사기 헤드부, 재생냉각 방식의 연소실부, 그리고 강제 물냉각 노즐부로 구성되어 있고, 1개의 모델은 연소실을 냉각한 연료가 헤드부로 유입되는 재생냉각 방식의 연소기이다. 연소압력은 70 bar이며 재생냉각 방식의 연소기 모델은 연소시험 중 고주파 연소불안정이 발생하여 하드웨어가 손상되었다. 각각의 고압 축소형 연소기의 연소시험 결과, 성능 비교 및 정압, 동압 특성에 대해 기술하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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