• Title/Summary/Keyword: 균일 유동

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Characteristics of Flow past a Sphere in Uniform Shear (균일 전단유동 내에 위치한 구 주위의 유동특성)

  • Kim, Dong-Joo;Choi, Hyung-Seok;Choi, Hae-Cheon
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.1607-1612
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    • 2004
  • Numerical simulations are performed to investigate the characteristics of flow past a sphere in uniform shear. The Reynolds numbers considered are Re=300, 425 and 480 based on the inlet center velocity and sphere diameter. The non-dimensional shear rate K of the inlet uniform shear is varied from 0 to 0.15. At Re=300, the head of the hairpin vortex loop always locates on the high-velocity side in uniform shear, and the flow maintains the planar symmetry. At Re=425 and 480, the irregularity in the location and strength of the hairpin vortex appearing in uniform inlet flow is much reduced in uniform shear, but the flows still keep the asymmetry for most inlet shear rates. However, in the cases of K=0.075 and 0.1 at Re=425, the flows become planar symmetric and their characteristics of the evolution of the hairpin vortex loops are different from those of asymmetric flows. A hysteresis phenomenon switching from the planar symmetry to the asymmetry (or vice versa) depending on the initial condition is also observed at Re=425.

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Computational Fluid Dynamic Analysis for Improving the Efficiency of Desulfurization System for the Wet Flue Gas (습식 배연탈황 시스템의 효율 향상을 위한 전산해석)

  • Hwang, Woo-Hyeon;Lee, Kyung-Ok
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.19 no.2
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    • pp.161-171
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    • 2014
  • In this paper the flow dynamics of the flue gas equipment in the desulfurization system was numerically analyzed by simulating the problems for the turbulent and combustion flow from Induced Draft Fan(I.D.Fan) outlet to Booster Up Fan(B.U.Fan) inlet using the commercial CFD software of CFD-ACE+ in CFDRC company for Computational Fluid Dynamic Analysis. The guide vane of this section was examined for the minimum pressure loss and the uniform flow dynamic to B.U.Fan with the proper velocity from I.D,Fan exit to B,U,Fan inlet section at the boiler both the maximum continuous rating and the design base. The guide vanes at I,D.Fan outlet and B.U.Fan inlet were removed and modified by numerical simulation of the CFD analysis. The flue gas at the system had the less pressure loss and the uniform flow dynamics of the flow velocity and flow line by comparing with the old design equipment.

Numerical Study of Impact for Particulate Matter Reduction Device According to Installation of Perforated Plate and Mixer on Marine Diesel Engine (선박용 디젤엔진의 미세먼지저감 장치에 다공판과 믹서의 장착이 미치는 영향에 대한 수치해석적 연구)

  • Yun, Byoungkyu;Cho, Sanghyun;Ryu, Younghyun
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.25 no.7
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    • pp.968-973
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    • 2019
  • This study presents the characteristics of a pressure drop and uniformity index for a particulate matter reduction device with a perforated plate and mixer for marine diesel engines. The perforated plate and mixer equipped on the particulate matter reduction device induce an increase of exhaust gas reduction performance by increasing the uniformity index. Whereas, the perforated plate induces pressure drop increases in the particulate matter reduction device. Therefore to calculate the effect of the uniformity index and pressure drop of the perforated plates and mixer, this study combines several cases using five types of perforated plates and one type of mixer. Consequently, these results were analyzed to determine the optimized type and position of the perforated plate and mixer.

Computational Simulation for Comparison of Flow Field and Particle Behavior in a Ceramic Candle Filter Housing with Different Inlet Type (세라믹캔들필터 집진장치에서의 입구유입방식에 따른 유동장 및 입자거동현상 비교 수치해석)

  • 박석주;이동근;임정환;박영옥
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.481-482
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    • 2003
  • 세라믹캔들필터 집진장치의 형상 설계 시 장치내의 유동장의 균일도와 필터 표면으로의 입자 부하 현상이 중요한 설계 요소로 다루어지고 있다. 장치 내부의 유동 조건을 조절하여 필터 표면상에 도달하는 입자의 농도를 낮추거나 균일하게 유지시킬 경우, 부착된 입자층 두께의 성장으로 인한 압력손실의 증가율을 줄일 수 있고 이로 인하여 탈진 주기 또한 감소시킬 수 있다. 탈진 조작의 저감으로 인하여 필터의 수명 증대로 필터의 교체 시기를 연장시킬 수 있으므로 세라믹캔들필터 집진장치의 운전 및 유지보수비의 저감을 이룰 수 있다. (중략)

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An Effect of Cone Type Circular Ring on the Flow Distribution in Catalytic Converter (원추 환형링이 촉매변환기내의 유동분포에 미치는 영향)

  • 이철구;이은호;유재석;목재균;황석렬
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.9 no.3
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    • pp.76-83
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    • 2001
  • An experimental investigation has been performed on the steady flow in exhaust system. When individual flow coming from exhaust manifold entered UCC, the inlet conditions at entry to the diffuser in UCC were affected by the upstream pipe and manifold works. But those effects of the inlet condition on flow through monolith are negligible because the flows are concentrated on the center of monolith regardless of inlet flow distribution. To improve the flow distribution, we installed the cone type circular ring in diffuser of UCC. This led to increasement of flow uniformity, but there was minor increment of pressure drop.

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The Effect of Inlet Distorted Flow on Steady and Unsteady Performance of a Centrifugal Compressor (입구 비 균일 유동이 원심압축기의 정상 및 비정상 성능에 미치는 영향)

  • Kang Shin-Hyoung;Park Jae-Hyoung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.29 no.9 s.240
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    • pp.971-978
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    • 2005
  • Effects of inlet distorted flow on performance, stall and surge are experimentally investigated for a high-speed centrifugal compressor. Tested results for the distorted inlet flow cases are compared with the result of the undistorted one. The performance of compressor is slightly deteriorated due to the inlet distortion. The inlet distortion does not affect the number of stall cell and the propagation velocity. It also does not change stall inception flow rate. However, as the distortion increases, stall starts at the higher flow rate for low speed and at the lower flow rate for high speed. For 50,000 rpm stall occurrs as the flow rate decreases, however disappears fur the smaller flow rate. This is due to the interaction of surge and stall. After the stall and surge interact, the number of stall cell decreases.

Thermophoretic Particle Deposition Around a Circular Cylinder in a Uniform Laminar Air Dlow (균일 층류유동중에 있는 원형 실린더 주위의 열영동에 의한 입자 부착)

  • Hong, Gi-Hyeok;Gang, Sin-Hyeong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.20 no.2
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    • pp.641-648
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    • 1996
  • Thermophoretic particle deposition on a circular cylinder in a uniform laminar air flow was numerically investigated using a control volume method based on the generalized non-orthogonal coordinate system. Variation of air properties due to the change of temperature was taken into account. Effects of variable property on the distribution of heat transfer and deposition rates of particle were discussed. A new correlation of thermophoretic particle deposition on a circular cylinder was proposed in the present study.

Manifold Diffuser of 2.5kW fuel cell design optimization (2.5kW급 연료전지 매니폴드 형상의 최적설계)

  • Lee, Chung-Eon;O, Seung-Hun;Gyeong, Seong-Hyeon;Kim, Jong-Eok
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2014.03a
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    • pp.625-630
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    • 2014
  • 연료전지의 성능을 결정짓는 가장 중요한 변수 중의 하나는 각 스택의 채널에 얼마나 균일하게 연료를 공급할 수 있느냐이다. 본 연구에서는 네 가지의 모델을 사용하여 연료전지 매니폴드 형상에 따른 최적 설계를 수행하였다. 위 네 가지 모델은 각기 다른 기하학적 형상을 가지며 Edison CFD를 이용하여 형상 내의 유동을 비교하였다. 초기 모델에서는, 입구부에서 매니폴드로 유입되는 유동의 확산이 잘 일어나지 않아 각 채널의 질량유량이 불균일한 분포를 보였으며 특히 속도가 빠른 중심 영역의 채널에 많은 연료가 유입되었다. 이를 위한 디퓨져 모델링이 제안되었으며 실속이 최소한도로 발생할 때 채널당 질량유량이 가장 균일하다고 가정하였다. 이를 위해 다양한 디퓨져 각을 가진 모델을 사용했고, 이론상으로 실속이 발생하지 않는 형상에서 가장 균일한 분포를 보임을 확인하였다.

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Stationary Dual-Porosity Fractal Model of Groundwater Flow in Fractured Aquifers (균일대수층내 지하수 유동에 관한 정상류의 이중공극 프락탈 모델)

  • ;Bidaux, Pasal
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.4 no.2
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    • pp.127-138
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    • 1994
  • The stationary dual-porosity model is not sufficient to describe the hydraulic characteristics of fractured aquifers as the groundwater flow in fractured aquifers is often controlled by the fractal geometry of fractures. This study deals with new stationary dual-porosity fractal model. This model simulates pseudo-steady state flow from matrix block to fissure in the fractal aquifer. Furthermore, it considers storage capacity and well loss effect at the production well. Type curves for different flow dimensions with different drainage factors are plotted. This new model has been applied to experimental data. The result of the interpretation shows a good accordance between the theoretical model and the observed data.

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ICP 식각 장치에서 GDP 구조 및 유량비율에 의한 플라즈마 균일도 최적화에 대한 수치해석

  • Yang, Won-Gyun;Jeon, Gyeong-Hui;Ju, Jeong-Hun;Nam, Chang-Gil
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.280-280
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    • 2011
  • 유도결합 플라즈마를 이용한 식각 장치에서 플라즈마 균일도 향상에 대한 수많은 연구가 이뤄지고 있다. 안테나의 디자인, 인가 전력과 주파수, 안테나와 기판간의 거리, 기판과 챔버 외벽간의 거리 등 다양한 변수들이 변화되어 왔다. 또한, 최근에는 식각 균일도뿐만 아니라 식각 속도 향상에도 많은 관심이 모아지면서 유동에 영향을 주는 GDP 구조가 다시 중요해지고 있다. 본 연구에서는 300 mm 식각장치를 형상화하고, GDP의 구조와 유량비에 따라 플라즈마의 균일도에 어떻게 영향을 끼지는지 사용 유체역학 전산모사 프로그램인 CFD-ACE+를 이용하여 예측해 보았다. 안테나는 2중 직렬방식으로 안쪽과 바깥쪽의 안테나에 각기 다른 전력을 인가 할 수 있는 구조를 사용했으며, 압력은 10에서 60 mTorr까지 변화시켰다. GDP의 구조는 안쪽 입구와 바깥쪽 입구가 있으며 역시 따로 유량을 조절할 수 있도록 설계하였다. 안쪽 입구는 수직방향을 향하고 있으며, 바깥쪽 입구는 90도 이내의 각을 갖도록 꺾여 있는 것과 수평방향으로 주입할 수 있는 구조, 두 가지를 사용하였다. 유량 비율은 안쪽 입구와 바깥쪽 입구를 2:8, 5:5, 8:2로 고정하였다. 우선 GDP의 구조가 90이내의 각을 갖도록 주입되는 구조에서는 어떤 유량비율에서도 약간의 vortex가 발생했다. 수직방향의 유량이 감소될수록 기판에서 멀리서 발생했으며 강도 또한 감소했다. 기판 표면에서의 압력분포 균일도도 8:2에서 2.8%, 2:8에서 0.6%로 향상되었다. 2:8의 유량 비율에서 압력을 10에서 60 mTorr까지 향상시키면 vortex 효과는 감소되나 기판에서의 압력 균일도가 0.8%까지 약간 나빠졌다. 여기서 발생되는 vortex는 GDP 구조를 수평방향으로 주입되기 함으로서 해결할 수 있었으며, 압력 균일도도 0.2%까지 향상시킬 수 있었다. 또한, 강한 수직방향의 유량은 중심에 발생하는 플라즈마의 중앙을 밀어내는 효과를 확인했으며, 실험적 증명이 추후 연구단계로 진행될 예정이다. 식각 균일도나 식각 속도를 예측하려면 CF계열의 복잡한 가스를 사용해야하기 때문에 유량이 플라즈마에 미치는 영향을 보기 위해서 본 연구에서는 단일종인 Ar 가스만을 사용하였다. 첫 단계로 이와 같이 최적화시킨 유동조건에서 복잡한 식각가스를 이용한 플라즈마 계산은 다음 단계로 준비 중에 있다.

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