• 제목/요약/키워드: 내/외부 유동

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A simulation study on fluid flowing in micro pump (Simulation을 통한 미세 PUMP 내에서의 유체흐름 연구)

  • 김용천;류근걸
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 한국산학기술학회 2002년도 추계학술발표논문집
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    • pp.163-166
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    • 2002
  • 21세기에 가장 시급하게 확보되어야 하는 기술은 BT (Biotechnology)와 NT(Nano technology)를 접목시키는 기술이다. 특히, 이들을 종합한 MEMS에 관한 연구는 가장 광범위한 분야에서 활발하게 이루어지고 있어 그 기술적 가치가 점차 중요시되고 있다 본 연구는 Simulation을 통하여 Bio-MEMS기술에서 사용되는 미세Pump 내에서의 유체흐름을 Fluent 프로그램을 사용하여 알아보고자 하였다. 즉, 미세Pump 내로 유체가 흐를 경우, 유체의 압력변화나 온도 변화 및 Model에 따른 유동의 흐름을 관찰하여 미세pump 내에서의 최적의 외부조건과 최적의 Pump모델을 알아보고자 실험하였다. 유동의 흐름을 조사해 본 결과 Chamber의 유무에 따라 압력과 온도의 변화를 관찰할 수 있었다. Chamber가 있는 경우 압력의 변화가 적었고 온도의 변화 또한 적었다. 따라서 Chamber가 있는 Pump가 유체의 흐름에 영향을 적게 줌을 알 수 있었으며 이는 Chamber가 있는 Pump를 설계하는 것이 필요하다고 할 수 있다.

고속도로에서의 환기${\cdot}$방재특성을 고려한 연속터널 설계사례

  • Kim, Yeong-Geun;Kim, U-Seong;Kim, Nam-Yeong;Lee, Ho-Seok;Kim, Il-Hwan
    • Proceedings of the Korean Society for Rock Mechanics Conference
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    • 한국암반공학회 2004년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.47-59
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    • 2004
  • 본 연구에서는 동해고속도로 설계시 나타난 연속터널을 대상으로 하여 터널내 오염농도 해석 및 터널내 오염농도의 거동 및 터널 갱구부 주변의 오염물질의 재유입 여부를 분석하여, 연속터널에 대한 터널내 외부유동에 대한 환기영향을 검증하였다. 또한 연속터널 연결부에서의 캐노피 설치방안, 결빙대책 및 조도순응대책 등을 검토하여 연속터널에서의 환기 및 방재특성을 고려한 합리적인 고속도로설계가 되고자 하였다.

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Unsteady Flow in a Cavity Induced by An Oscillatory External Flow (외부유동에 의한 캐버티 내의 비정상 유동특성)

  • 서용권;박준관;문종춘
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • 제10권3호
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    • pp.105-116
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    • 1996
  • In this paper, we report the experimental results for the flow pattern and the material transport around a cavity subject to a sinusoidal external flow at the far region to ward the open side of the cavity. A tilting mechanism is used to generate a oscillatory flow inside a shallow rectangular container having a cavity at one side. The surface flow visualization is performed to obtain the unsteady behavior of vortices generated at two edges situated at the entrance of the cavity. It was found that at the period 4.5 sec., the behavior of the vortices is asymmetric, and there exists a steady residual flow in the cavity. The bottom flow patterns are also visualized. There are two regions outside of the cavity where the bottom fluid particles concentrate. The material transport in this flow model is very peculiar; fluid particles in the cavity flows outward through the passage along the walls starting from the edges, and particles in the outer region approach the cavity from the central region.

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Dynamic Characteristics Analysis of the Cryogenic Nitrogen Injection of Swirl Injector using POD and DMD (POD와 DMD를 이용한 와류형 분사기의 극저온 질소 분무 동적 특성 분석)

  • Kang, Jeongseok;Sung, Hong-Gye;Sohn, Chae Hoon
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • 제21권5호
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    • pp.1-9
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    • 2017
  • The cryogenic nitrogen spray of a swirl injector has been numerically investigated using three dimensional LES turbulence model to analyze the dynamic characteristics under supercritical condition. To predict the precise nitrogen properties under supercritical condition, SRK equation of state, Chung's method for viscosity and thermal conductivity and Takahashi's correlation based on Fuller's theory for diffusion coefficient are implemented. The complex flow structures due to interaction between flow field and acoustic field are observed inside and outside the injector under supercritical condition. FFT, POD, and DMD techniques are employed to understand the coherent structures. By implementing the FFT, the dominant frequencies are identified inside and outside the injector. The coherent flow structures related to the dominant frequencies are visualized using the POD and DMD techniques. In addition, the DMD provides the damping coefficient which is related with the instability prediction.

Simultaneous Measurement of Internal and External Flow Fields around the Droplet Formation in a Microchannel (마이크로 채널 내 Droplet 형성에 따른 내${\cdot}$외부 유동장 동시측정)

  • Kim Kyung Chun;Kim Jae Min;Yoon Sang Youl
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.80-83
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    • 2004
  • This experiment has been carried out to measure the process of droplet formation between water phase fluid$(PVA\;3\%)$ and organic phase fluid(oil), Internal and External flow fields measured by a Dynamic Micro-PIV method Water-in-oil(W/O) droplets successfully generated at a cross junction and Y junction. Internal and external flow fields were measured when the droplet grew up, stretched and separated.

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Design and evaluations of Tonpilz Transducers with self noise suppressing structures (저소음 Tonpilz 트랜스듀서의 설계방안 연구)

  • 임종인
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 한국음향학회 1996년도 제11회 수중음향학 학술발표회 논문집 11th Underwater Acoustics Symposium Proceedings
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    • pp.1-3
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    • 1996
  • 수중 트랜스듀서는 진동하는 물체위에 설치되어 다양한 외부 소음원이 유입되는 환경에 노출되어 있다. 외부 소음원으로는 선체 진동. 프로펠러 소음, 그리고 유동 유기 소음들을 들 수 있고, 트랜스듀서의 실제 작동시 이들의 레벨이 상당히 높아서 센서의 정확한 작동에 장애가 되고 있다. 본 논문에서는 외부 소음원에 무관한 고 정밀, 저 소음 특성을 지닌 음향센서를 개발하기 위하여 유한요소법 (FEN)을 사용하여 소음 전달 특성을 분석하고, air pocket과 음향 감쇠층의 다양한 조합으로 이루어진 구조를 개선한 음향센서의 설계 및 내소음성 평가를 하였다. 또한 사용한 음향 감쇠층의 최적 물성을 제시하고자 한다. 그 결과 센서 측면 하단부에 소음원이 위치할 경우 가장 큰 잡음 신호로 작용하며, 구조를 변경한 결과 기존 음향센서에 비해 55% 이상 내 소음성을 증진 시켰다. 그리고 음향 감쇠층의 최적 음향 임피던슨는 1 Mrayl 이하 혹은 4mrayl 이상으로 분석되었다.

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Oscillation Characteristics of Turbulent Channel Flow with Wall Blowing (채널유동에서 질량분사에 의한 표면유동의 진동 특성)

  • Na, Yang;Lee, Chang-Jin
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • 제37권1호
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    • pp.62-68
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    • 2009
  • The interaction between wall blowing and oxidizer flow can generate a very complicated flow characteristics in combustion chamber of hybrid rockets. LES analysis was conducted with an in-house CFD code to investigate the features of turbulent flow without chemical reactions. The numerical results reveal that the flow oscillations at a certain frequency exists on the fuel surface, which is analogous to those observed in the solid propellant combustion. However, the observation of oscillating flow at a certain frequency is only limited to a very thin layer adjacent to wall surface and the strength of the oscillation is not strong enough to induce the drastic change in temperature gradient on the surface. The visualization of fluctuating pressure components shows the periodic appearance of relatively high and low pressure regions along the axial direction. This subsequently results in the oscillation of flow at a certain fixed frequency. This implies that the resonance phenomenon would be possible if the external disturbances such as acoustic excitation could be imposed to the oscillating flow in the combustion chamber.

Program Development on the Thermofluidodynamic Analysis of LNG Storage Tanks (LNG 저장탱크의 종합 열유동 해석프로그램 개발)

  • Kim Hoyeon;Choi Sunghee;Bak Young;Lee Junghwan;Yoon Ikkeun;Kim Donghyuk;Ha Jongmann;Joo Sangwoo
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • 제5권2호
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    • pp.52-61
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    • 2001
  • Cryogenic LNG(Liquefied Natural Gas) which is stored in the cylindrical storage tanks of $100,000m^3$ has very complex flow phenomena and the changes of thermal properties with exterior conditions and operation modes. These complex thermofluid behaviors are affected by the storage, exterior conditions of LNG, design specifications and heat transfer characteristics of tanks. Also, those have influence on the stable storage and supply of LNG in the storage tanks. Thus this study peformed the analysis on the 2-D heat transfer of the tank with exterior conditions, on the Cool Down Process in order to cool down the LNG Storage Tank at the initial normal state, and on the Filling Process considered for incoming and rising of LNG. The analysis on the Mixing LNG Storage was studied too. At last, the visualized program on the complex thermofluidodynamic analysis was developed on the basis of the above analyses. The development of this program becomes to be used to the basic design of the commercial tanks as well as to assure technical skill of the analysis on the thermal stability of the stored LNG in the LNG Storage Tank.

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A Computer Programme Development for Thermal-Hydraulic Analysis and Optimal Design on LNG Pipeline System (LMG 배관시스템의 열유동 해석 및 최적설계 프로그램 개발)

  • Lee Sanggyu;Hong Seong-Ho;Lee Joong-Nam;Park Seok-Ho
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • 제4권2호
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    • pp.7-14
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    • 2000
  • LNG (Liquified Natural Gas) carried by LNG ship is unloaded into the LNG storage tanks at the very low temperature (a little lower than the boiling point of LNG). Because LNG is unloaded through the pipeline, two phase flow appears in the pipeline. In this study, we have studied the pressure-drop mechanisms of the two-phase flow in the pipeline, and the calculation method of BOG (Boil-off Gas) amount based on the heat transfer mechanism through the insulation and the surface of the pipeline. We have developed a computer program for thermal-hydraulic analysis on the LNG pipeline system. We have also developed the optimal design program to find the optimal thickness of insulation and the pipeline size. The program searches the optimal design with the minimum capital cost of pipelines and insulation on the operating conditions of maximum allowance pressure-drop and BOG amount, etc.

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Analytic Solution of the Single Collection Efficiency between the Charged Sphere Collector and Particles (대전된 포집구와 입자의 포집효율에 관한 일반 해)

  • 이승주;정창훈;이규원
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 한국대기환경학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.215-216
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    • 2000
  • Granular Bed Filter에서의 미세입자 제거에 대한 연구, 특히 정전기력을 이용한 미세입자의 포집효율에 관한 연구는 수많은 연구자들에 의해 수행되어 왔으나, 이론식 내의 입자들의 관성, 유동장 그리고 입자에 작용하는 전기력의 복합성 때문에 직접적인 일반 해를 구하기가 어려운 것이 사실이다. 정전기력을 이용한 입자의 여과특성 및 효율에 대한 이론적 연구는 주로 외부 전기장을 주었을 경우와 포집체와 입자가 모두 대전되었을 경우를 중심으로 수행되어 왔다. (중략)

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