• 제목/요약/키워드: 교차유동

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계층적 리샘플링 및 자기교차방지 운동성을 이용한 변형 모델 (Deformable Model using Hierarchical Resampling and Non-self-intersecting Motion)

  • 박주영
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제29권11호
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    • pp.589-600
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    • 2002
  • 변형 모델은 볼륨영상으로부터 관심 대상 객체의 3차원적 경계면 구조 추출을 위해 효과적인 접근 방법을 제공한다. 그러나, 기존 변형 모델은 초기 조건에 민감하고, 심한 함몰 및 돌출 부위를 가지는 복잡한 경계면을 잘 표현하지 못하면, 모델 내 구성 요소들 간에 자기교차를 일으킬 수 있는 세가지 주요 제한점이 있다. 본 논문에서는 기존 변형 모델이 갖는 이러한 제한점을 개선함으로써 복잡한 기하학적 표면 형태를 가지는 객체의 경계면 추출에 효과적인 변형 모델을 제안한다. 첫째, 제안 변형 모델은 다해상도 볼륨영상 피라미드를 기반으로 모델구성 요소들을 계층적으로 리샘플링한다. 이 접근은 객체의 경계면을 멀티스케일 방식으로 추출함으로써 초기화에의 의존성을 극복할 뿐 아니라, 모델 구성 요소들의 크기를 복셀 크기에 따라 항상 균일하게 유지함으로써 모델이 영상의 복잡한 특성 정보에 따라 유동적으로 변형될 수 있게 한다. 둘째, 제안 변형 모델은 기존 모델에서 가지는 내력과 외력 외에 자기교차방지력을 포함한다. 자기교차방지력은 제한 거리 이내로 근접한 비인접 모델구성 요소들간에 척력을 적용함으로써 자기교차를 사전에 방지한 수 있게 한다. 본 논문에서는 다양한 합성 볼륨영상 및 뇌 MR 볼륨영상에 대한 실험을 통해서 제안 모델이 초기화 위치에 의존하지 않고 자기교차 없이 복잡한 함몰 및 돌출 경계면 구조를 성공적으로 추출한 결과를 보인다.

교차된 관군에 수직한 난류유동 및 난류열전달의 수치해석 (Numerical Analysis of Turbulent Flow and Heat Transfer Normal to a Staggered Tube Bank)

  • 이건휘;이병곤;최영돈
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.218-228
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    • 1991
  • Since heat exchangers are composed of bank of tubes, the knowledge on the flow and heat transfer characteristics of the tube bank are required for the optimum design and selection of heat exchangers. In this paper, the turbulent flow fields and heat transfers normal to a staggered tube bank are solved numerically employing K-.epsilon. 2 equation turbulence model and non-orthogonal coordinate transformation for the treatment of curved surface of tubes. Predicted mean Nusselt numbers of tube bank agree reasonably well with Grimision's correlation

후향계단 주위의 난류 박리재부착유동에서의 벽압력변동의 통계적 특징 (Cross-Spectral Characteristics of Wall Pressure Fluctuations in Flows over a Backward-Facing Step)

  • 이인원;성형진
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권2호
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    • pp.280-287
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    • 2000
  • Laboratory measurements were made of wall pressure fluctuations in a separated and reattaching flow over a backward-facing step. An array of 32 microphones along the streamwise direction was utilized. Various statistical properties of pressure fluctuations were scrutinized. The main emphasis was placed on the flow inhomogeneity along the streamwise direction. One point statistics such as the streamwise distribution of rms pressure and autospectra were shown to be generally consistent with other studies. The coherences and wavenumber spectra in the streamwise directions were indicative of the presence of dual modes in pressure; one is the large-scale vortical structure in low frequency and the other is the boundary-layer-like decaying mode in high frequency.

선체주위의 점성유동 계산을 위한 3차원 공간 격자계 생성방법 (Development of 3-D Field Grid Generating Method for Viscous Flow Calculation around a Practical Hull Form)

  • 김우전;김도현;반석호
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권1호
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    • pp.70-81
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    • 1999
  • 선체주위의 점성유동을 계산하기 위해서는 수치계산을 위한 3차원 공간 격자계가 필요하다. 본 논문에서는 타원형 미분 방정식인 Poisson 방정식의 해를 이용하여 3차원 공간 격자계를 구성하는 방법을 개발하였다. 2차원에서 사용되던 Sorenson방법을 3차원으로 확장하여 격자계의 분포 및 교차 각도를 지정하는 함수를 정의하게 하였다. 미분방정식의 해는 weighting function scheme과 modified strongly implicit procedure를 사용하여 구하였고, 3차원 내부 격자계와 경계면과의 매끄러운 연결을 위해 trans-finite interpolation을 이용하였다. 적용예로서 컨테이너 운반선과 대형 유조선 주위의 난류유동 계산을 위한 공간 격자계를 보였다.

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지하유류저장시설 주변의 단열암반 내 지하수유동체계 해석

  • 조성일;김천수;배대석;김경수;박경우;송무영
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2005년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.292-295
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    • 2005
  • 본 연구는 지하유류저장공동 굴착 시 비교적 정밀하게 해석된 단열체계 및 수리인자를 토대로 투수성구조영역과 수리암반영역으로 세분화하여 연구지역의 불규칙하고 복잡한 지하수유동체계를 해석해 보고자 하였다. FZ-2 구조대와 인접한 수리암반영역 Domain-A와 B는 Domain-C와 D에 비해 수평수벽공의 초기압이 최대 약 $15kg/cm^2$정도 높으며, 상 하부의 수리적 연결성이 양호하여 지하공동굴착 시 상 하부의 수위차가 크지 않고 지하수 함양량은 약 $35{\sim}50mm/year$의 범위를 보인다. 또한 공동굴착 시 투수성 단열과의 교차에 의한 수위강하에 민감한 반응을 보이며 상 하부의 수위강하양상이 유사한 특성을 나타낸다. 반면, FZ-1 구조대와 인접한 Domain-C와 D는 지하공동 부근의 수리전도도가 각각 $7{\times}10^{-10},\;2{\times}10^{-9}m/sec$로 Domain-A와 B에 비해 최대 약 6배정도 낮고, 상 하부의 수리적 연결성이 양호하지 않기 때문에 공동굴착 전 이중수위측정시설 설치 시 계측된 상 하부의 수위차는 최대 약 120 m로 매우 크다. 그리고 상부의 지하수는 하부의 낮은 수리전도도로 인하여 수직방향보다 수평방향으로의 유동이 우세하며 공동굴착 시 수위변화는 크지 않고 함양량은 $10{\sim}15mm/year$의 범위를 나타낸다.

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부분관통정의 유사표피인자 계산을 위한 새로운 방법 (A New Method to Calculate Pseudoskin Factor of a Partially-Penetrating Well)

  • Lee, Kun-Sang
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.42-47
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    • 1999
  • 층간 교차유동이 일어나는 다층 대수층에 존재하는 부분 관통정에서의 유사정상상태 유동에 대하여 연구하였다. 본 논문에서는 부분관통에 의해 발생하는 압력 감소를 나타내는 유사표피인자를 계산할 수 있는 간단한 해법을 제시하였다. 이 해법은 기존에 제시되었던 방법들이 가진 기하학적 또는 계산시간 상의 한계성을 극복한 것이다. 본 계산을 위하여 폐쇄 대수층에서의 장기 압력 거동을 나타내는 간략화된 유사정상상태 확산방정식을 방사형 시스템에 적용하고 그 해를 이용하였다. 다양한 형태의 원통좌표계 시스템에서 본 해법의 적용성을 검토하고 그 결과를 그래프로 제시하였다. 기존의 결과와 비교해볼 때 본 해법을 이용할 경우 최소의 계산량으로 매우 정확한 유사표피인자 값을 계산할 수 있음을 나타내었다. 특히 본 해법은 기하학적으로 복잡한 시스템에 매우 유용함을 보여주었다.

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폭약 기폭위치에 따른 발파 분진제어용 워터튜브 주입수의 분무확산 실험 및 평가 (Experiment and Evaluation of Mist Diffusion from Water Tube for Blasting Dust Control in accordance with the Explosives Position)

  • 양형식;고영훈;김정규;노유송;박훈;조상호
    • 터널과지하공간
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    • 제25권1호
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    • pp.46-55
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    • 2015
  • 발파분진을 제어하기 위하여 도폭선을 결합한 양수튜브를 고안하였다. 최적설계를 위한 실험의 일환으로 도폭선 기폭위치에 따른 물의 확산을 비교 실험하였다. 실험결과를 평가하기 위하여 고속카메라로 촬영하여 영상을 이미지 분석 하였고, 워터튜브의 분무확산 과정을 묘사하기 위해 AUTODYN 프로그램을 이용하여 해석한 결과를 분무초기거동 실험영상과 비교하였다. 외부기폭의 경우 분무거동이 교차유동을 나타냈고, 내부기폭의 경우 방사형 전파유동을 나타냈다. 수치해석 결과 워터튜브 내부기폭의 경우 수중폭발에서와 같은 내부 Bubble Ring이 발생하였고, 지반에의 반사압 영향에 의해 추가적인 Bubble Ring이 형성되었다. 또한, 워터튜브의 분무미립화 성능을 Weber 수를 통해 평가하였고, 워터튜브의 충분한 미립화 성능을 확인할 수 있었다.

직선터널에서 지하철 열차의 교차운행 시 반사파 간섭에 따른 유동 특성 비교분석 (Comparative Analysis of Flow Characteristics Using Reflected Pressure Wave at Crossing of Subway Trains in Straight Tunnel)

  • 이득선;조정민;이명호;성재용
    • 설비공학논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.123-129
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    • 2018
  • In this study, CFD is used to compare and analyze the flow characteristics using reflected pressure wave during the intersection of two trains in straight tunnel. Two tunnels of different lengths; 600 m and 3,400 m were designed and numerical analysis of the flow characteristics of two tunnels carried out by setting the crossing state of the two trains at a constant velocity of 27 m/s form the center of the tunnel. The simulation model was designed using the actual tunnel and subway dimensions The train motion was achieved by using the moving mesh method. For the numerical analysis, $k-{\omega}$ standard turbulence model and an ideal gas were used to set the flow conditions of three-dimensional, compressible and unsteady state. In the analysis results, it was observed that the inside of the long tunnel without interference of the reflected pressure wave was maintained at a pressure lower than the atmospheric pressure and that the flow direction was determined by the pressure gradient and shear flow. On the other hand, the flow velocity in the short tunnel was faster and the pressure fluctuation was noted to have increased due to the reflected pressure wave, with more vortices formed. In addition, the flow velocity was noted to have changed more irregularly.

이중분무 교차지역에서의 액적유동특성의 통계학적 분석에 관한 연구 (A Study on the Statistical Analysis of the Flow Characteristics of Droplet in the Cross Region of Twin Spray)

  • 조대진;윤석주;최태민
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.635-644
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    • 1994
  • This study investigated mainly on the flow characteristics of a droplet in the cross region of twin spray. The velocities of the droplet were measured along the axial and radial direction, and the flow characteristics of the droplet were statistically analyzed. For the statistical analysis, the probability density of the turbulent components has been studied, and then the Reynolds shear stress, the skewness and the flatness factors were calculated, and compared with the Gaussian value. Two pressure swirl stomizers were used for the twin spray system and kerosene was employed as the working liquid. 2-D PDA(particle dynamic analyzer) was used for the purpose of the measurement of droplet size and velocities. As a result, it was found that (1) the droplets collision was taken place strongly in the cross region. So, a large momentum loss of droplets due to the loss of natural movement direction was occurred, and momentum loss of radial direction was greater than that of axial direction. (2) The axial direction skewness factor approached to zero like the Gaussian distribution in the cross region of twin spray. (3) In the cross region of twin spray, the fluctuation instability of droplet was increased because of the development of the turbulence characteristics due to the droplet collision.

교차수치확산을 제거하는 Stream Line방법과 Wavier-Stokes방정식의 해를 위한 적용 (A Stream Line Method to Remove Cross Numerical Diffusion and Its Application to The Solution of Navier-Stokes Equations)

  • Soon Heung Chang
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제16권1호
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    • pp.21-28
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    • 1984
  • 수치확산을 포함한 truncation오차의 줄임은 수치해석의 중요한 과제가 되어왔다. Stream line방법이 교차수치 확산과 비확산형의 truncation 오차를 제거하기 위하여 고안되었다. 또한, stream line방법과 유한 차분법이 합쳐진 2단계 stream line방법이 비압축성 난류유동의 지배 방정식을 풀기 위하여 고안되었다. 이 방법은 유한 차분법과 비교되었으며, 두 방법 모두 실험자료와 비교되었다. 그리고, 두 방법의 truncation 오차를 비교하기 위하여 truncation 오차 분석이 행해졌다

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