• 제목/요약/키워드: rotating cylinder

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휠 디스크 스피닝 성형기 개발 (Development of the Wheel Disc Spinning Machine)

  • 강정식;강이석;이향수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.58-65
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    • 1999
  • The spinning machine has been developed for a bus and truck wheel disc which is manufactured by spinning process method. This machine has the mechanical structure with bed, 2-column, cross head, 2-vertical slide, 2-horizontal slide with forming roller, clamp slide and main spindle similar to large size vertical lathe. Main spindle attached the mandrel is rotated about 500rpm drived by 280kW power DC motor, and a rotating black material pressed on the mandrel with the clamp slide is spinformed by 2-forming rollers which are attached inner end of the 2-horizontal slides. The 2-vertical and 2-horizontal slides are actuated by the hydraulic cylinder which is controlled by the servo valve individially, and these servo valves are controlled by control signal of the CNC controller which is computed with position signal feedbacked from the encoder sensor. The developed machine can manufacture wheel disc of various section profile without mandrel change because section profile is easily modified using program editing in the CNC controller processor. The wheel disc manufactured by spinning process method has many advantages that the endurance is increased by 2 times and the weight is decreased by 30% compared with a conventional disc.

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직렬 4기통 엔진용 밸런스 샤프트 모듈의 불평형 질량 및 베어링 위치 선정 (Optimal Location Issue on both Supporting Bearing and Unbalance Mass of the Balance Shaft Module in a Inline 4-Cylinder Engine)

  • 이동원;김찬중;배철용;이봉현
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.1-7
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    • 2010
  • Large quantity of bending deformation as well as irregular rotating torque fluctuation are the main struggles of the balance shaft module during a high speed rotation. Since two issues are much sensitive to the location of both supporting bearing and unbalance mass at a balance shaft, it is recommended to construct a design strategy on balance shaft at the early stage so as to save developing time and effort before approaches to the detailed design process. In this paper, an optimal design formulation is proposed to minimize the elastic strain energy due to bending as well as the kinematic energy of polar moment of inertia in rotation. Case studies of optimal design are conducted for different mass ratio as well as linear combination of objective function and its consequence reveals that global optimum of balance shaft model is existed over possible design conditions. Simulation shows that best locations of both supporting bearing and unbalance are globally 20% and 80%, respectively, over total length of a balance shaft.

Slim hole 경사 환형관내 고-액 혼합유동 특성에 관한 연구 (Solid-liquid mixture flow characteristics in an inclined slim hole annulus)

  • 서병택;한상목;우남섭;김영주;황영규
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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    • pp.1315-1320
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    • 2008
  • An experimental study was carried out to study the solid-liquid mixture upward flow in a vertical and inclined annulus with rotating inner cylinder. Lift forces acting on a fluidized particle plays a central role in many importance applications, such as the removal of drill cuttings in horizontal drill holes, sand transport in fractured reservoirs, sediment transport and cleaning of particles from surfaces, etc. Field measurements have revealed that the pressure drop over a borehole during drilling of a slim oil well or a well with a long reach can depend significantly on the rotation speed of the drill pipe. An accurate prediction of the annular frictional pressure drop is therefore important for conditions where the annular clearance is small. Effect of annulus inclination and drill pipe rotation on the carrying capacity of drilling fluid, particle rising velocity, and pressure drop in the slim hole annulus have been measured for fully developed flows of water and of aqueous solutions.

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Cryoscopy 裝置와 方法의 改良에 關한 硏究 (On Automatic Apparatus for Cryoscopy and Improvement in Experimental Method)

  • 신윤경;이준
    • 대한화학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.143-149
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    • 1974
  • 從來에 開發된 cryoscopy 裝置는 手動型으로서 一回測定에 所要되는 最少 한時間을 두사람이 測定에 꼬박 關與하여야 하는 不便을 갖는다. 뿐만 아니라 手動攪拌에 依한 不規則的攪拌速度에서 오는 誤差나, Beckmann 溫度計의 感溫部가 나타내는 큰 熱容量 및 判讀時의 視角差차와 波勞度에서 오는 誤差等이 不可避하게 作用한다. 그러므로 本 硏究에서는 이들 誤差를 減少시키기 爲하여 다음과 같이 裝置改良에 依한 自動測定法을 開發하였다. (1) 水槽溫度의 自動精密調節 (2) 感溫部의 熱容量이 매우 작은 thermistor에 依한 溫度測定 (3) 檢流計의 反射光을 感光紙에 照射시켜 轉移溫度를 自動記錄하는 이른바 溫度自動記錄裝置의 開發 (4) 攪拌裝置의 自動化 한편 從前부터 使用되어 오는 10水和物 芒硝는 加入時 一部가 容器壁에 묻어 反應에 關與하지 못하며, 또한 10水和物화물을 部分的으로나마 脫水되지 않은채 保存하여 測定에 使用하기는 어려우므로 本硏究에서는 無水芒硝를 써서 하는 實驗條件을 아울러 究明하였다.

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고분해능 이색 PIV를 이용한 가솔린 엔진 연소실내 난류의 공간적 해석 (Spatial Analysis of Turbulent Flow in Combustion Chamber using High Resolution Dual Color PIV)

  • 이기형;이창식;이현직;전문수;주영철
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제6권6호
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    • pp.132-141
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    • 1998
  • Particle image velocimetry(PIV), a planar measuring technique, is an efficient tool for studying the complicated flow field such as in-cylinder flow, and intake port flow. PIV can be also used for analyzing the integral length scale of turbulence, which is a measure of the size of the large eddies that contain most of the turbulence kinetic energy. In this study, dual color scanning PIV was designed and demonstrated by using a rotating mirror and a beam splitter. This PIV system allowed enlargement of flexibility in the intensity of vectors to be calculated by spatial filtering technique, even in combustion chamber with high velocity gradient and high vorticity$({\sim}1000s^{-1})$. A new color image processing algorithm was developed, which was used to find the direction of particle movement directly from the digital image. These measuring techniques were successfully applied to obtaining the turbulence intensity (~0.1m/s) and the turbulent integral length scale of vorticity(~1mm).

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Taylor-Couette 흐름에서의 항력 감소에 대한 PEO 점탄성 특성의 공간 가시화 (Spatial visualization of PEO viscoelastic properties on drag reduction in Taylor-Couette flow)

  • 미로젝 미커와이;문혁균;이진기
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.63-73
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    • 2024
  • The injection of polymer can significantly reduce drag, particularly in the turbulent flow region where the mutual interaction between the polymer and turbulent vortices occurs. In this study, Taylor-Couette flow of PEO-in-water solutions with a rotating inner cylinder was analyzed. Despite the shear-thinning behaviour of PEO-in-water solutions being well-documented, for a given range of shear rates their viscosity remains nearly constant. By varying the polymer concentration, we analyzed the torque evolution of different solutions followed by the viscoelasticity effects of the polymer on the interphase transition points. The torque was analyzed using a dimensionless torque scaling method, which allows for the assessment of the fluid's momentum transport capabilities. It was observed that for low concentrations of PEO, the flow behaviour exhibited only minor differences in comparison to that of water, the Newtonian fluid. However, once the PEO concentration exceeded the polymer overlap concentration, the flow behaviour was significantly altered.

원통형 이층유체의 회전반실험 (극전선 모의) (Laboratory Experiment of Two-Layered Fluid in a Rotating Cylindrical Container (Simulation of polar Front))

  • 나정열;최진영
    • 한국해양학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.296-303
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    • 1994
  • 회전하는 원통형 이층 유체에 하층 유체와 동일한 밀도의 유체를 경사진 하층 바 닥의 둘레를 통하여 주입시 하층 내부는 일정한 수직 운동을 하게 되며 이러한 수직운 동은 결국 하층 유체에 Sverdrup type의 운동인 남향의 서안 경계류와 북향의 내부 운 동을 발생시킨다. 이때 $\beta$-효과와 동시에 하층 유체가 상층 경계면과 만나게 하므로써 소위 극전선 효과를 갖고 있는 상층 유체의 운동 특성을 관찰하였다. 서안에서 의 순 압성, 동안에서 의 경압성 운동이 뚜렷하게 나타나고 특히 동안 경계류의 남향과 서안 경계류의 남향은 서안에서 의 이안 현상을 야기시킨다. 상층에 $\beta$-효과를 증가시 서안 경계류의 폭이 감소하는 이안 현상후 내부에 "eddy" 모양의 흐름이 존재한다. 한편 경압성 Rossby wave는 동안 부근에서 뚜렷하게 관측되나 서쪽으로 진행하면서 소멸되 는 현상이 관측되었다. 하층 유체에 국지적 지형 효과서 준 경우 상층수의 서안 경계 류 및 동안 경계류가 민감하게 반응하여 동안에서는 정상파 형태의 운동이 나타나고 서안에서는 이안 현상 없이 경계류의 폭이 증가함을 보인다. 이는 하층의 순압성 운동 이 지형 효과를 느끼는 반면, 그 영향은 상층에 직접전달되지 못하고 있음을 보여주고 있는 것이라 사료된다. 상층의 $\beta$-효과 증가시 internal radius보다 훨씬 큰 규모의 파형이 내부에 존재하는 특성을 보여 주고 있다. 보여 주고 있다.

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동해 해수순화 모의를 위한 회전반 실험 (Simulation of East Sea Circulation in a Laboratory Experiment of Rotating Cylindrical Container)

  • 나정열;최진영
    • 한국해양학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.57-63
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    • 1995
  • $\beta$-효과를 포함한 원통 용기 내의 상하층유체의 하충운동을 하충수와 같은 밀도를 갖는 외부유체를 주입하여 야기시키고 상층수와 같은 유체를 유입 및 유출시켜 지형류 조절에 의한 경계면의 변형 및 이에 따른 상층운동 특성을 실험적으로 관찰하였다. 특 히 유입-유출 위치를 변경시키고 동시에 유입과 유출양을 다르게 하여 상층수에 해상 풍의 효과를 첨가하였다. 실험의 목적은 극전선 형성과 관련하여 유입-유출 경로(대만 난류의 유입-쓰가루, 쏘야 유출)를 결정짓는 외부 인자를 파악하고자 함이다. 유입, 유출양이 같은 경우 유입수의 경로는 서안에 따라 북상하다가 이안후 위도에 평행하게 유출된 반면 상층수에 해상풍의 영향을 주었을시 서안 경계류의 분기(negative curl of wind stress 효과시), 남향의 서안 경계류에 의한 유입수의 내부로 침투(positive curl of wind stress 효과시) 등의 현상을 보여준다. 한편 유입-유출의 위치를 변경 시켜 유입수의 위치를 서안경계에 두었을 시 유입수의 경로가 경계면의 지형류 조절에 의한 서안에 근접하게 북상후 유출 (negative curl), 동안에 근접하게 북상후 유출 (positive curl)의 특성을 보여준다. 북부의 반시계방향의 흐름이 유입수의 북방 한계 를 결정짓는 역할을 하고 있음도 관찰되었다.

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편심회전축 기반의 전기기계식 제동장치의 피로수명 해석 (Fatigue Analysis for Electro-Mechanical Brake Caliper based on Eccentric Rotating Shaft)

  • 오혁근;백승구;전창성
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.596-603
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    • 2020
  • 전기기계식 제동장치(EMB : Electro-Mechanical Brake)는 자동차 및 철도차량의 차세대 제동장치로서 현재 연구가 활발히 진행되고 있다. 현재의 철도차량용 제동장치는 공압 실린더를 이용하여 제동 압부력을 발생시키나 전기기계식 제동장치 (EMB)에서는 전기 모터 및 기어와의 조합을 통하여 압부력을 발생시킨다. 본 연구에서는 고압부력 발생이 가능한 편심회전축 기반의 전기기계식 제동장치에 대한 유한요소 모델링 및 내구 수명해석을 통하여 국내 기준에 부합하는 전기기계식 제동장치의 설계를 진행하였다. 이때 내구수명해석의 정확도를 향상하기 위하여 시제품에 사용되는 소재와 동일한 열처리 등을 거친 피로시험 시편을 3종을 제작하여 소재별로 피로시험을 진행하였다. 각각의 소재에 대한 피로시험 결과로부터 피로물성치(응력-수명 선도)를 획득하여 해석모델에 반영하였다. 피로해석 결과로부터 EMB 시제품의 설계가 국내 철도차량용 내구수명 조건인 상용최대 제동/완해 53 만회를 만족할 수 있음을 확인하였다. 또한, 이 설계를 바탕으로 시제품을 제작하고 내구시험을 완료하여 개발된 시제품의 내구성 특성을 입증할 계획이다.

소프트 아이스크림 제조기 증발기의 스크레이퍼 회전수 최적화 및 냉매 유로 개선 (Optimization of the Scraper Speed and Improvement of the Refrigerant Path for the Evaporator of the Soft Ice Cream Machine)

  • 백승혁;김내현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.8-14
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    • 2017
  • 최근 들어 국민 식생활 문화가 개선되고 생활수준이 향상됨에 따라 소프트 아이스크림, 슬러시와 같은 일회용 냉동 유제품의 소비가 급증하고 있다. 이들 냉동 유제품은 소형 냉동 시스템에서 만들어진다. 소프트 아이스크림 제조기의 경우 냉각기는 동심 원통으로 구성되며 냉매는 환형부에서 증발하고 냉각기 표면에 형성된 얼음 결정이 내측에서 회전하는 스크레이퍼에 의해 빙삭되어 아이스크림이 만들어진다. 본 연구에서는 냉각기 체적 2.8 리터인 R-404A를 사용하는 소프트 아이스크림 제조기에 대하여 최적화와 성능평가를 수행하였다. 최적화는 냉각기 스크레이퍼 회전수 및 냉매 유로 개선에 주안점을 두고 실제 아이스크림 제조기에서 요소 부위의 온도와 압력 그리고 소비동력을 측정함으로써 수행되었다. 실험 결과 최적 회전수는 124 rpm으로 나타났다. 이 회전수에서 아이스크림 제조 시간은 6분 2초이고 이 때 성적계수는 0.90이었다. 또한 물-공기를 사용한 가시화 실험을 통하여 냉매측 유로 개선을 시도하였다. 유로가 개선된 제품은 아이스크림 제조 시간을 현저히 감소시켰다. 본 연구 결과는 냉동식품 제조기를 비롯한 여타 냉동 사이클의 최적화에도 활용될 수 있을 것이다.