본 연구에서는 선회유동과 재순환영역이 있는 제한된 동축 분류유동(confined coaxial jet flow)을 갖는 연소기에 대하여 노즐을 통하여 분사된 연료액적의 증발 및 연소, 그리고 주위기체유동에 관한 제반현상을 정상상태 하에서 모사하고자 하는데 그 목적이 있으며 수치계산에 의한 이론적 해석방법으로 기상은 오일러 방식, 액상은 라 그란지 방식을 채택하였고 후술될 증발 및 연소모델을 적용하였다.
This study compares the results of collection efficiency of difference gas temperature in cyclone dust collector. The previous researcher's experiment results were used to confirm the reliability of CFD(Computational Fluid Dynamics) model. Based on this verified CFD model, we extended the analysis on the cyclone dust collectors. In CFD study, we used RNG k-epsilon model for analysis of turbulence flow, fluid is air, the velocity at inlet is 10 m/s, the temperature of air is $20^{\circ}C$, $100^{\circ}C$, $200^{\circ}C$, $300^{\circ}C$, $600^{\circ}C$ and $1000^{\circ}C$. As the temperature decreases, the average velocity of outer vortex and collection efficiency is increased, showed the highest collection efficiency at $20^{\circ}C$. It can be inferred smooth flow in cyclone dust collector is difficult because air viscosity increases as temperature increases. The power required at $1000^{\circ}C$ is almost 18 times greater than that of $20^{\circ}C$ to get the similar collection efficiency.
The viscous flow around a ship hull is calculated by the use of RANS(Reynolds-averaged Navier-Stokes) solver. Reynolds stresses are midelled by using the k-${epsilon}$ turbulence model and the law is applied near the body. Body fitted corrdinates are introduced for the treatment of the complex boundary of the ship hull form and the governing equations in the physical domain transformed into ones in the computational domain. The transformed equations are numerically solved by an employment of FVM(Finite Volume Method). SIMPLE(Semi-Implicit Pressure Linked Equation) method is adopted in the calculation of pressure and the solution of the sidcretized equation is obtained by the line-by-line method with the use of TDMA(Tri-Diagonal Matrix Algorithme). To assure the proprietty of this computing method, HSVA tanker and Dyne hull are calculated ar both model and ship scale Reynolds number. Their reaults of pressure distributions on fore and aft body, axial velocity contours and transverse velocity velocity vectors and viscous resistance coefficients are compared with other's experiments and calculations.
회전-고정자 혼합기 내의 난류 유동은 고속으로 회전하는 회전자와 고정자의 상호작용에 의해 발생되는 전단특성을 기반으로 한다. 본 연구에서는 유화연료 관련 회전-고정자 혼합기 시제품 모델에서 회전자와 고정자간의 상호작용에 의한 비정상상태 유동 특성 분석을 ANSYS FLUENT $k-{\varepsilon}$ (RKE) 난류 모델을 MRF 및 SMM에 적용하여 수행하였다. 회전자와 고정자의 경계에서 발생하는 유동 입자들의 거동과 전단 특성 그리고 설계 파라미터에 따른 속도분포와 난류와류소산 등의 경향을 전산유체역학 해석을 통해 예측 비교하여 모델의 효율성을 검증하였다.
In Wang-Kee;Shin Chang-Hwan;Oh Dong-Seok;Chun Tae-Hyun
Nuclear Engineering and Technology
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제36권2호
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pp.153-164
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2004
A computational fluid dynamics (CFD) analysis has been performed to investigate the turbulent flow and heat transfer in a triangular rod bundle with pitch-to-diameter ratios (P/D) of 1.06 and 1.12. Anisotropic turbulence models predicted the turbulence-driven secondary flow in a triangular subchannel and the distributions of the time mean velocity and temperature, showing a significantly improved agreement with the measurements from the linear standard $k-{\epsilon}$ model. The anisotropic turbulence models predicted the turbulence structure for a rod bundle with a large P/D fairly well, but could not predict the very high turbulent intensity of the azimuthal velocity observed in the narrow flow region (gap) for a rod bundle with a small P/D.
본 연구에서는 개수로 후래시 증발기 내부를 단순화된 형태로 가정하여 앞서 언급된 운전조건 및 유입되는 기포의 갯수유량(혹은 기공률)에 따라 증발기 내부의 속 도 및 온도분포를 수치적으로 계산해 보고자 한다. 이를 위해 유동을 정상상태의 난 류유동으로 가정하였으며, 구형의 기포에 대해 평균적인 운동 및 성장을 지배하는 방 정식을 세우고 상변화에 의한 증발량을 구하였다. 즉 입구에서 유입된 기포들이 성 장하면서 자유표면을 통해서 빠져나가는 운동 궤적을 추적함으로써 증발기 내부 유동 의 속도 및 온도분포를 구하고 이를 바탕으로 총 증발량 및 증발성능을 예측해 보고자 하는 것이다. 그리고 이렇게 계산된 결과들을 기존의 실험값과 비교하였다.
본 연구는 선박의 조종성능에 직접 영향을 미치는 방향타의 양력, 항력 및 모멘트를 전산유체역학을 이용하여 연구하였다. 힘과 모멘트에 영향을 미치는 전형적인 선박 방향타 중 하나는 바다에서 조종하는 동안 선수 타이다. 따라서 선박 선수타에 대한 힘과 모멘트를 연구하였다. IFS 선수 타 시리즈 중 균형 IFS 54 BR 15는 연구에 사용되었다. 난류 모델로는 표준 k-epsilon이 연구에 적용되었다. 선수 타의 유체 역학, 특히 양력, 항력 및 모멘트 계수는 서로 다른 공격 각도에 대해 계산되었다. 본 연구에 사용된 유동과 선수 타 사이의 받침각은 0도에서 5도 간격씩 35도까지 총 6개이다. 선박의 운동 성능에 미치는 영향에 대한 계산 결과는 이전 실험 연구 결과와 비교되었다.
This paper represents a numerical study of the flow field due to the interactions between a pair of vortices produced by vortex generators in a rectangular channel flow. In order to analyze longitudinal vortices induced by the vortex generators, the pseudo-compressibility method is introduced into the Reynolds-averaged Navier-Strokes equations of a 3-dimensional unsteady, incompressible viscous flow. A two-layer $k-{\epsilon}$ turbulence model is applied to a flat plate 3-dimensional turbulence boundary to predict the flow structure and turbulence characteristics of the vortices. The computational results predict accurately the vortex characteristics related to the flow field, the Reynolds shear stresses and turbulent kinetic energy. Also, in the prediction of skin friction characteristics the computational results are reasonably close to those of the experiment obtained from other researchers.
Accurate Prediction of a supersonic missile base drag continues to defy even well-rounded CFD codes. In an effort to address the accuracy and predictability of the base drags, the influence of grid system and competitive turbulence models on the base drag is analyzed. Characteristics of some turbulence models is reviewed through incompressible turbulent flow over a flat plate, and performance for the base drag prediction of several turbulence models such as Baldwin-Lomax(B-L), Spalart-Allmaras(S-A), $\kappa-\epsilon$, $\kappa-\omega$ model is assessed. When compressibility correction is injected into the S-A model, prediction accuracy of the base drag is enhanced. The NSWC wind tunnel test data are utilized for comparison of CFD and semi-empirical codes on the accuracy of base drag predictability: they are about equal, but CFD tends to perform better. It is also found that, as angle of attack of a missile with control (ins increases, even the best CFD analysis tool we have lacks the accuracy needed for the base drag prediction.
The parameters such as Richardson numbers or stability parameters are widely used to account for the extra straining effects due to three-dimensionality, curvature, rotation, swirl and others arising in paractical complex flows. Existing expressions for the extra strain in turbulence models such as $k-{\epsilon}$ models, however, do not satisfy the tensor invariant condition representing the coordinate indifference. In the present paper, considering the characteristics of both the mean strain rate and the mean vorticity, a new parameter to deal with the extra straining effects is proposed. The new parameter has a simple form and satisfies the tensor invariant condition. A semi-quantitative analysis between the present and previous parameters for several typical complex flows suggests that the newly proposed parameter is more general and adequate in representing the extra straining effects than the previous ad-hoc parameters.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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