• 제목/요약/키워드: $k-{\epsilon}$ model

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수직 층류형 클린룸의 바닥 패널이 실내기류에 미치는 영향 (Effects of the Floor Pannel on Flows in a Vertical Laminar Flow Type Clean Room)

  • 강신형;전우평;오명도
    • 설비공학논문집
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    • 제2권4호
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    • pp.303-315
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    • 1990
  • Uniformity of velocity is quite important design points of a vertical laminar flow type clean room. In the present paper, flows in a room with a bottom pannel are numerically simulated by using a low-Reynolds number $k-{\epsilon}$ model, and a new flow model of the pannel are suggested. Resistance coefficient of the pannel and size of the exhaust channel show considerable effects on flow pattern and uniformity of flow on the bottom. Reflection coefficient also has important roles. A possibility to obtain the uniform and unidirectional flow is tested by adjusting the distribution of resistance coefficient of the pannel. Such a numerical simulation of the flow will be a good method to get optimun design parameters.

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화물열차용 제륜자의 열유동 해석 (Numerical Analysis on Heat Transfer and Fluid flow of Brake Shoe for Freight Car)

  • 남성원
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.123-128
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    • 2001
  • Numerical simulation is conducted to clarify the heat transfer and fluid flow characteristics of brake shoe for freight car. High order up-wind scheme for governing equations, k-epsilon turbulent model and SIMPLEC algorithm based on finite volume method are used to solve the physical shoe model. The governing equations are solved by TDMA(Tri-Diagonal Matrix Algorithm) with line-by-line method and block correction. From the results of simulation, the characteristics of cooling pattern is strongly affected by the velocity of train and the material of shoe. The face lift of shoe affects on the temperature distribution of rear surface of shoe as well as the front surface of that. Due to the grooves in shoe, it will be expected to cool the frictional heat and result in the reduction of maintenance efforts.

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준 3차원 모델에 의한 주유동에 분사되는 난류제트 유동 해석 (Prediction of Turbulent Jet in a Crossflow by a Quasi Three Dimensional Model)

  • 맹주성;이종신
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.954-962
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    • 1991
  • 본 연구에서는 횡 방향으로 속도구배를 타내는 a=.part.W/.part.z에 대한 방정식을 3차원 운동량 방정식으로 부터 유도한 준 3차원 수학적 모델을 성정하여 해석하였다. 또한 수치 해석을 위하여 Chen에 의하여 고안된 유한 해석법과 2-방정식 저 레이놀즈 K-.epsilon. 난류모델, 그리고 Maeng에 의해 제시된 경계 공정 좌표계를 사용하였다. 그리 고 프로그램의 검증을 위하여 G.Ber geles가 수행한 실험치와 비교하여 그 타당성을 입증하였다.

축류송풍기 설계를 위한 최적설계기법의 평가 (Assessment of Optimization Methods for Design of Axial-Flow Fan)

  • 최재호;김광용
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 1999년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.221-226
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    • 1999
  • Three-dimensional flow analysis and numerical optimization methods are presented for the design of an axial-flow fan. Steady, Incompressible, three-dimensional Reynolds-averaged Wavier-Stokes equations are used as governing equations, and standard k-$\epsilon$ turbulence model is chosen as a turbulence model. Governing equations are discretized using finite volume method. Steepest descent method, conjugate gradient method and BFGS method are compared to determine the searching directions. Golden section method and quadratic fit-sectioning method are tested for one dimensional search. Objective function is defined as a ratio of generation rate of the turbulent kinetic energy to pressure head. Sweep angle distributions are used as design variables.

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3차원 천음속 원심압축기 디퓨저의 탈설계 성능에 관한 수치적 연구 (A Numerical Study on the Off-Design Performance of Three-Dimensional Transonic Centrifugal Compressor Diffusers)

  • 김상덕;송동주
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 1999년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.134-140
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    • 1999
  • A three-dimensional CSCM upwind flux difference splitting Navier-stokes code with two-equation turbulence models was developed to predict the transonic flows in centrifugal compressor diffuser. The k-$\epsilon$ model of Abe et al. performed well in predicting the pressure distribution in the shock wave/turbulent boundary-layer interaction. Three turbulence models predicted the similar distribution of static pressure through the diffuser and showed a good agreement with the experimental results. The secondary flows in the corner were predicted well by these turbulence models. The pressure increase before the throat of the diffuser vane is important for the overall pressure recovery. As the mass flow rate increased the blockage decreased at the throat. The pressure coefficient distribution through the diffuser depended on the throat blockage not on the rotational speed of the impeller.

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대칭단면에서의 난류모형 비교 (Comparison of Various Turbulence Models for the Calculation of Plane of Symmetry Flows)

  • 손창현;최도형;정명균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.1052-1060
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    • 1989
  • 본 연구에서는 0-방정식 난류모형과 2-방정식 난류모형 그리고 역압력 구배와 수렴과 발산의 영향을 고려한 2-방정식 난류모형을 사용하여 대칭단면에서의 난류유동 을 해석하고, 계산 결과를 비교하여 난류모형의 적절성을 평가하고자 한다.

철도차량용 제동 디스크-라이닝의 열유동 해석 (Numerical Heat Transfer and Fluid Flow of Brake Disk-lining for Rolling Stock)

  • 남성원;조장형
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.93-98
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    • 1999
  • Numerical simulation is conducted to clarify the heat transfer and fluid flow characteristics of brake disk-lining for rolling stock. Multiple rotational reference frame, k-epsilon turbulent model and SIMPLE algorithm based on finite volume method are used to solve the physical disk-lining model. The governing equations are solved by TDMA(TriDiagonal Matrix Algorithm) with line-by-line method and block correction, From the results of simulation, the characteristics of cooling pattern is strongly affected by the grooves in lining. The face lift of lining affects on the temperature distribution of rear surface of lining as well as the front surface of that. Due to the grooves in lining, it will be expected to extend the maintenance life circle of lining.

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사이클론 집진장치 내부의 압력강하에 대한 전산해석과 이론식의 결과 비교 (Theoretical and Computation Analysis on the Pressure Drop in the Cyclone Dust Collector)

  • 현대근;장혁상
    • 청정기술
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    • 제20권3호
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    • pp.263-268
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    • 2014
  • 본 연구에서는 집진성능이 다른 6개의 서로 다른 형상의 사이클론 집진장치 내에서 이루어지는 압력강하에 대해 기존이론식과 CFD (computational fluid dynamics) 해석 결과를 비교하였다. 이론 계산에는 Shepherd와 Lapple (1939, 1940), First (1950), Alexander (1949), Stairmand (1949) 그리고 Barth (1956)의 식이 사용되었다. CFD 연구에서 난류 유동을 해석하기 위해 standard k-epsilon 모델을 사용하였고, 유체는 $25^{\circ}C$ 공기, 입구에서 유속은 10 m/s, 온도는 $25^{\circ}C$로 설정하였다. CFD 해석 결과 사이클론의 형상과 관계없이 압력분포는 일정한 형태를 나타내었다. 하지만 이론식에 의한 추정의 경우 형상에 따른 압력강하는 큰 차이를 보였으며, 오직 First (1950)의 식이 CFD 결과와 아주 유사한 결과를 나타내었다.

실내가스폭발 해석에 관한 연구 (A study on the analysis of domestic gas explosion)

  • 김상섭;채재우
    • 한국가스학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.24-29
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    • 2003
  • 실내에서 가스 폭발시 피해를 예측하기 위해서 폭발 화염면의 전파를 수치해석을 통해 해석했다. 확산방정식에 의해 가스누출에 의한 실내의 가스확산분포를 구했으며, 문헌에서 선택한 누출의 초기조건을 사용했다. 화염온도를 계산하기 위해 각 가스 혼합비에 따른 엔탈피와 화학식에 대한 reduced mechanism을 사용했으며 문헌에서 찾은 각 가스의 농도 별 층류 연소속도를 혼합가스의 층류연소속도에 적용시켰다. k-$\epsilon$ 모델에서 난류 에너지를 층류연소속도와 결합시켜 난류화염 전파속도를 모델링 했다. 화염면의 전파를 분석하기 위해 실내의 위치에는 직각, 화염면의 전파에는 원통좌표계를 사용했다. 유리창의 파손에 의한 화염전파면의 변화에 따른 압력상승 요인을 해석하였으며, 창문의 크기에 따라서 점화위치에 따른 실내 압력상승의 영향이 서로 다르게 나타나는 결과를 얻었다.

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공탄성 변형효과를 고려한 5MW급 풍력발전 블레이드의 피치각에 따른 성능해석 (Aerodynamic and Structural Design of 6kW Class Vertical-Axis Wind Turbine)

  • 김요한;김동현;황미현;김경희;황병선;홍은성
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.39-44
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    • 2011
  • In this study, performance analyses have been conducted for a 5MW class wind turbine blade model. Advanced computational analysis system based on computational fluid dynamics(CFD) and computational structural dynamics(CSD) has been developed in order to investigate detailed dynamic responsed of wind turbine blade. Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) equations with K-${\epsilon}$ turbulence model are solved for unsteady flow problems of the rotating turbine blade model. A fully implicit time marching scheme based on the Newmark direct integration method is used for computing the coupled aeroelastic governing equations of the 3D turbine blade for fluid-structure interaction (FSI) problems. Predicted aerodynamic performance considering structural deformation effect of the blade show different results compared to the case of rigid blade model.