일정경사면에서의 파에너지 바닥마찰손실계수

유동훈(Yoo, Dong-Hoon),엄호식(Eum, Ho-Sik),장문엽(Jang, Moon-Yup) 한국해안해양공학회 2010 한국해안해양공학회 논문집 Vol.22 No.2

파에너지는 쇄파되기 이전까지 주로 해저면과의 마찰력에 의하여 감소한다. 파마찰력을 산정하기 위한 연구는 여러 연구자들에 의해 진행되어 왔으며 어느 특정지점에서의 파마찰력 또는 파마찰손실률은 선형파이론으로 주어지는 해저면 입자유속과 연관된 파마찰계수의 도입으로 상당히 정확하게 간단하게 산정할 수 있다. 그러나 장구간에 걸쳐 파마찰력에 의하여 점차적으로 감소되는 파고변이는 상당한 반복 과정을 거쳐야 산정할 수 있었다. 본 연구에서는 기존 경험식을 이용해 전난류, 완난류 경우에 대해 일정경사면에서 천수효과와 마찰손실에 의한 파고 변화를 비교적 간단한 방법으로 추정하는 방법을 제시하였다. 해빈경사가 일정할 때 파고 변이률은 천수계수와 파고 마찰손실계수의 곱으로 간단히 구할 수 있다. 실제 해안과 비슷한 조건의 경우에 대하여 반복시산 과정으로 구한 수치와 간편 산정식으로 간단히 계산한 결과를 비교하여 제시하였다. Wave energy is dissipated mainly by friction on the seabed until the waves reach the surf zone. Many researchers have investigated the mechanism of wave friction and the bottom shear stress induced by wave motion at a certain point is now well estimated by introducing the wave friction factor related to the near bed velocity given by linear wave theory. The variation of wave energy or wave height over a long distance can be, however, estimated by an iteration process when the propagation of waves is strongly influenced by bed friction. In the present study simple semi-theoretical equation has been developed to compute the variation of wave height for the condition of wave propagation on a constant beach slope. The ratio of wave height is determined by the product of shoalng factor and wave height friction factor (frictional wave energy dissipation factor). The wave height estimated by the new equation is compared with the wave height estimated by the solution of numerical integration for the condition that the waves propagate on a constant slope.

유리입자에 의한 순환유동층 수평 관에서의 압력강하와 마찰계수

안수환 경상대학교 농업생명과학연구원 2008 농업생명과학연구 Vol.42 No.1

Generally, the economic concept of optimized design and operating conditions in fluidized bed heat exchangers can hardly be realized. Because the lack of fundamental knowledge about the particle flows, the optimum design of the fluidized bed heat exchanger is rather limited. In the present work, measurements are made on pressure drops and friction factors in the horizontal circular tube with solid particles in the circulating water. Two different solid particles of diameters of 3mm and 4mm are covered. The Reynolds numbers are ranged from 10,000 to 45,000. It is concluded that the friction factors for the particles of 4mm diameter are much higher than those for the particles of 3mm diameter. And at the lower particle concentration, the friction factors are strongly influenced by the fluid velocity rather than the particle concentration; However, the effect of the particle concentration on friction factors is also significantly higher at a higher particle concentration operating condition. 일반적으로 순환유동층 열교환기에서 최적의 운전과 설계에 대한 지식은 아직 잘 알려져 있지 않다. 입자 유동에 관한 기초적 지식이 부족하기 순환유동층 열교환기를 최적 설계하는 데에는 아직 제한적이다. 그러므로 본 연구에서는 순환하는 물속에 고체입자(유리)가 유동하는 수평 원형관에서 압력강하와 마찰계수에 대해 실험적으로 측정한다. 고체입자의 직경은 3 mm와 4 mm를 각각 취급하였고 레이놀즈수의 범위는 10,000에서 45,000이었다. 연구 결과 4 mm 직경의 입자가 3 mm의 입자보다 마찰계수가 더 컸다. 그리고 고체입자의 농도가 낮은 경우에서는 마찰계수는 고체입자의 농도보다 유체속도에 의해서 더 영향이 컸다. 그러나 입자의 농도가 큰 운전조건에서는 고체입자의 농도도 마찰계수에 큰 영향을 주었다.

마찰 계수와 점성 계수 모델이 단열 모세관 유동에 미치는 영향 평가

손기동(Ki Dong Son),박상구(Sang-goo Park),정지환(Ji Hwan Jeong),이승홍(Lee Sung Hong),김윤수(Lyun Su Kim) 대한설비공학회 2009 설비공학 논문집 Vol.21 No.3

Capillary tubes are widely used as expansion device in small refrigeration systems. The refrigerant flowing in the capillary tube experiences frictional and accelerational head losses and flashing simultaneously. In this paper flow characteristics of adiabatic capillary tubes were simulated with various friction factor models, two-phase viscosity models, and two-phase frictional multiplier models. The predicted pressure distribution and mass flow rate are compared with experimental data reported in literature. It is confirmed that the predicting accuracy with homogeneous model can be improved by employing suitable correlations of friction factor, two-phase viscosity and two-phase frictional multiplier.

마찰계수 급상승 특성이 실의 로터다이나믹 특성에 미치는 영향

하태웅 한국소음진동공학회 1996 소음 진동 Vol.6 No.2

This study is to analyze the rotordynamic effect of surface-friction- factor characteristics on an annular seal. The honeycomb geometry which shows friction-factor-jump phenomena is used in this study. A rotordynamic analysis for a contered annular seal has been developed by incorporating empirical friction-factor model for honeycomb stator surfaces. The results of the analysis for the honeycomb seal showing the friction-factor jump is compared to the non- friction-factor-jump case. The results yield that the friction-factor-jump decreasesdirect stiffness and cross coupled stiffness coefficients, and increases damping coefficient to stabilize rotating machinery in a rotordynamic point of view. The analysis of the honeyeomb seal for the friction-factor-jump case shows reasonably good compared to experimental results, especially, for cross coupled and damping coeffcients.

마찰댐퍼용 마찰재의 진동 감쇠 특성

김성배 ( Kim Sung-bae ),권형오 ( Kwon Hyung-o ),김효범 ( Kim Hyo-beom ),김태상 ( Kim Tae-sang ),이종석 ( Lee Jong-suk ) 한국구조물진단유지관리공학회 2022 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.26 No.1

본 연구는 하이브리드 마찰댐퍼의 마찰재 최적조합을 선정하기 위한 연구의 일환으로 마찰댐퍼의 핵심소재인 마찰재의 진동 감쇠성능을 확인하는 연구이다. 이를 위해 내마모성과 속도 의존성이 큰 PE소재와 Coulomb 마찰특성을 갖고 마찰계수가 큰 동합금 소재를 대상으로 고유진동수를 통한 탄성계수 시험과 감쇠성능 시험을 수행하였다,

마찰 계수와 점성 계수 모델이 단열 모세관 유동에 미치는 영향 평가

손기동(Ki Dong Son),박상구(Sang-goo Park),정지환(Ji Hwan Jeong),김윤수(Lyun Su Kim) 대한설비공학회 2008 대한설비공학회 학술발표대회논문집 Vol.2008 No.2

Capillary tubes are widely used as expansion device in small refrigeration systems. The refrigerant flowing in the capillary tube experiences frictional and accelerational head losses, and flashing, simultaneously. In this paper flow characteristics of adiabatic capillary tubes with various friction factor models, two-phase viscosity models, and two-phase frictional multiplier models were simulated. The predicted pressure distribution, mass flow rate are compared with experimental data reported in literature. It is confirmed that the predicting accuracy with homogeneous model can be improved by employing the suitable correlations of friction factor and two-phase viscosity model, and two-phase frictional multiplier.

SM45C와 SCM4의 마찰용접 및 피로특성에 관한 연구

오세규(Sae-Kyoo Oh),김부안(Bu-Ahn Kim),김선진(Seon-Jin Kim),남상훈(Sang-Hoon Nam) 한국해양공학회 1988 韓國海洋工學會誌 Vol.2 No.2

A study on friction welding of carbon steel bar (SM45C) to chrome molybedenum steel bar(SCM4) is examined experimentally through tensile test, hardness test, microstructure test and fatigue test.<br/> So, this paper deals with optimizing the welding conditions and analyzing various mechanical properties about friction welds of SM45C to SCM4 steel bars.<br/> The results obtained are summarized as follows;<br/> 1) For friction welded joints of SM45C to SCM4 steel bars, the total upset(U)increases linearly with an increase of heating time(t₁) till 6 s.<br/> 2) The determined optimum welding conditions are heating time (t₁),2s, upsetting time(t₂),3 s, heating pressure (P₁), 4㎏f/㎟(39.2MPa), upsetting pressure(P₂), 8㎏f/㎟(78.4MPa) and rotating speed(N), 2,000rpm when the total upset(U) is 3.4㎜, resulting in a computed relationship between the joint tensile strength ot(㎏f/㎟) and the total upset U(㎜);<br/> ot=0.21U³-3.38U²+ 17.03U +66.00<br/> 3) As the elongation is increased more and more, the fracture position becomes away from weld interface and the fractures are similar to those of SM45C. Fracture is taken place on SM45C side.<br/> 4) The weld interface of two dissimilar materials is mixed strongly, and the heat affected zone is about 2.0㎜ at SM45C while about 2.7㎜ at SCM4 side. Therefore, the welded zone and heat affected zone are very narrow, comparing with those of the joints welded by the other welding methods.<br/> 5) The fatigue strengths at N = 10<SUP>6</SUP> cycles of SM45C, SCM4 and friction welded joints are 23㎏f/㎟(225.4MPa), 33㎏f/㎟(220.5MPa), and 22.5㎏f/㎟(220.5MPa) respectively, and fracture at friction welded joint takes place at the side of SM45C.<br/> 6) The hardness of the friction weld interface is 3 times higher than that of base metal.<br/> 7) Fatigue strength of friction welded joint is higher than that of base metal.<br/> 8) Notch sensitivity factor of friction welded joint is lower than that of base metal.

난류에서 마찰계수 평가를 위한 Colebrook-White 방정식의 수치해와 양해 근사해의 비교

김민환 ( Min-hwan Kim ) 한국환경기술학회 2013 한국환경기술학회지 Vol.14 No.2

Colebrook-White 방정식은 마찰손실계수를 결정하기 위해 개발된 해석적인 식으로 비선형이다. 여러 가지 난류 흐름 문제에 이 식을 적용하여 해결하는 것은 번거롭고 귀찮은 일이다. 그렇지 않으면 레이놀즈 수와 상대조도의 함수인 무디 도표를 이용하여 마찰손실계수를 얻을 수 있다. 이러한 번거로움을 피하기 위해 많은 연구자들에 의해 양해적인 식들이 제안되었다. 본 연구에서는 여러 가지 양해적인 식들의 정확성을 평가하였으며 Colebrook-White 방정식의 수치해를 제시하였다. 정확성을 평가하기 위해 양해적인 식과 수치해에 대한 평균제곱오차(MSE)를 구하였다. 이 결과, Romeo 등이 제시한 식이 MSE = 2.474×10^-7로 가장 양호하였으며 수치해 중에는 뉴톤 랩슨 방법이 MSE =2.903×10^-6으로 평가되었다. Implicit Colebrook-White equation of analytical expressions that have developed for determining the friction factor are nonlinear. For this reason it would be very cumbersome and awkward to solve it in every case for which it is applied. Otherwise, Moody diagram gives friction factor as a function of both Reynolds no. and a relative roughness. To avoid this process, an available explicit alternatives to the Colebrook-White equation is suggested by many researchers. We evaluated the accuracy of various explicit equations and presented solutions of numerical analysis. The best solution is Romeo equation, the MSE(Mean Square Error)is 2.474×10^-7. And the Newton-Raphson method of numerical analysis was evaluated as MSE = 2.903×10^-6.

지방부 도로에서 평면선형 설계관리의 필요성

김용석,조원범 한국도로학회 2010 한국도로학회논문집 Vol.12 No.2

Road design guideline provides the directions on how to design a road alignment based on design speed, and this guideline has a design expectation in that design speed is supposed to be equal to the operating speed of drivers. Horizontal curve design is also based on design speed, and minimum radius is derived based on the drivers comfort while negotiating the curve. However, side friction reflecting drivers comfort is lower than a physical friction measured on wet road surface, therefore, it is reasonable to regard the criterion on minimum radius has a safety margin. Futhermore,the practical preference of choosing the larger radius than minimum leads to a noticeable gap between design speed and operating speed, so links to the violation of design expectation implicated in the guideline. In order to review this assumption, friction and operating speed at rural roads was measured and observed. As the results, a safety margin brought out by the gap between comfort-based friction and measured friction is qualitatively derived. Also, the gap between design speed and operating speed presumably caused by the safety margin and practical preference is analysed. By this, it is suggested that current design guideline should provides not only the minimum radius but also the management of road alignment design to minimize the gap between the design speed and operating speed. 현 도로설계기준은 설계속도에 기반하여 선형설계에 관한 지침을 제시하고 있으며, 이는 설계속도가 도로 공용 후에 운전자의 주행속도와 거의 동일할 것임을 전제하고 있다. 도로 평면 곡선부의 설계도 주어진 설계속도에 따라 운전자가 쾌적성을 유지한 채 통과할수 있는 최소곡선반경을 기준으로 제시하고 있다. 그러나 쾌적성에 기초한 횡방향 미끄럼마찰계수는 실제 습윤노면에서 관측되는 물리적인 횡방향 미끄럼마찰계수보다 낮기 때문에 기준에 제시된 곡선반경은 최소의 의미보다는 권장 값으로 보는 것이 합리적이다. 아울러, 최소곡선반경보다 여유로운 설계 값을 선호하는 실무관행으로 도로 공용 후 운전자의 주행속도는 설계속도를 상회하여 설계속도가 주행속도를 대표하지 못하는 결과를 초래하고, 결과적으로 현 설계기준의 주요전제를 위반하게 될 것으로 본다. 이러한 연구 가정을 검토하기 위해 지방부 도로에서 노면 미끄럼 마찰계수와 운전자의 주행속도를 조사하였다. 연구결과로, 쾌적성에 기반한 미끄럼마찰계수와 물리적인 미끄럼마찰계수와의 차이에 따른 안전여유를 정량적으로 제시했고, 안전여유 및 설계관행에 따른 여유로운 설계로 인해 설계속도와 주행속도 간에 괴리가 발생함을 제시했다. 이를 토대로, 현 설계속도 기반의 선형설계는 최소기준과 더불어 설계속도와 주행속도 사이의 괴리를 최소화할 수 있는 선형 설계 관리 방안이 마련될 필요가 있다.

수평형 배관에서 고체입자 농도가 마찰계수에 미치는 효과

안수환(S. W. Ahn),아리바시아 크리시나부트라(A. B. K Putra) 한국동력기계공학회 2007 한국동력기계공학회 학술대회 논문집 Vol.- No.-

Generally, the economic concept of optimized design and operating conditions in fluidized bed heat exchangers can hardly be realized. Because the lack of fundamental knowledge about the particle flows, a fluidized bed heat exchanger is rather limited. In the present work, measurements are made on pressure drops and friction factors in the horizontal circular tube with solid particles in the circulating water. Two different solid particles of diameters of 3㎜ and 4㎜ are covered. The Reynolds numbers are ranged from 10,000 to 45,000. It is concluded that the friction factors for the particles of 4㎜ diameter are much higher than those for the particles of 3㎜ diameter. And at the lower particle concentration, the friction factors are strongly influenced by the fluid velocity rather than the particle concentration; However, the effect of the particle concentration on friction factors is also significantly higher at a higher particle concentration operating condition.