• 제목/요약/키워드: 맥동 유동

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혈관내 맥동유동의 FSI 모사 (FSI simulation of pulsatile flow in the blood vessel)

  • 김윤기;김경천
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.1484-1486
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    • 2008
  • Characteristics of pulsatile flow in 3-dimensional elastic vessel wall should be investigated in order to understand the physiological blood flow in human body. In this study, the modelling of the physiological blood flow in the elastic blood vessel is proposed. Variation of the pressure and the velocity wavefroms are obtained using the FSI method

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맥동류에 의한 파이프 계의 진동응답에 관한 연구 (A Study on the Vibration Responses of Piping Systems by Pulsation Flow)

  • 이동명;최명진
    • 한국음향학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.68-75
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    • 1997
  • 본 연구에서는 맥동류에 의한 파이프 계의 진동응답을 고찰하기 위해 전달행렬법을 사용하였다. 유속과 압력을 시간과 위치의 함수로 다루어 유체와 파이프간의 상호작용을 파동방정식으로 정립하고, 각 파동방정식으로부터 전달행렬을 직접 유도하였다. 맥동류로부터 유발되는 파이프 계의 동적응답은 맥동으로부터 발생하는 변동유속과 압력에 의존되는 것으로 나타났으며, 공진 근처에서 맥놀이 현상이 관찰되었다. 파이프 계의 동적거동은 파이프 내부의 유동양상과 동일한 응답특성을 나타내고, 내부 유동유체에 의해 결정된다.

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봉다발을 지나는 저 Prandtl 수 유체 유동에서의 난류 혼합율 예측

  • 김신;조경호;이윤준
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(1)
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    • pp.520-525
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    • 1998
  • 난류혼합율에 대한 예측은 원자로의 노심 열수력 설계에 있어 매우 중요한 일이다. 봉다발 구조에서 난류혼합의 주요 원인으로 지목되고 있는 유동액동(flow pulsation) 현상에 대한 척도평가(scale analysis)틀 통해 봉다발 유동장을 흐르는 저 Prandtl 수 유채에 대판 난류혼합율 평가식을 유도하였다. 난류혼합에 기여하는 인자가 분자운동, 등방성 난류운동(유동맥동 효과률 배제한 난류운동), 그리고 유동맥동의 세 부분으로 구성되어 있다고 가정하고, 각각에 대한 길이 및 속도척도를 평가하여 난류혼합율을 유도하였다. 평가식에는 P/D, Re수 P${\gamma}$ 수 등의 인자가 고려되어 있어 다양한 기하학적, 수력학적 조건과 유체의 물리적 특성이 반영되어 있다. 유도원 난류혼합율 평가식을 실험 상관식과 비교하였으며, 비교 결과 만족스러운 것으로 나타났다.

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맥동 유동에서 복부 대동맥류의 직경비에 따른 유동 및 벽면전단응력 해석 (Analysis for the Flow and Wall Shear Stress with the Diameter Ratios of an Abdominal Aortic Aneurysm in a Pulsatile Flow)

  • 모정하
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.181-187
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    • 2002
  • 일정한 주기를 갖는 맥동유동에 대하여 혈관이 확장될 때 나타나는 동맥류 내부에서의 유동 및 벽면전단응력의 특성을 2차원적으로 고찰하였다. 상용 소프트웨어를 이용하여 직경비 1.5. 2.0 및 2.5 그리고 Womersley 수 15.47에 대한 복부대동맥내의 유동 현상을 수치해석하였다. 해석결과 동맥류 상단부에서 형성된 재순환유동은 시간의 흐름에 따라 생성과 소멸을 반복하였고. 시간이 3.19초인 경우, 동맥류 입구부 상단 근처에서 매우 미약한 재순환유동이 발달하고 있음을 예상할 수 있었다. 그리고 직경비가 증가할수록 동맥류 말단부에서 전단응력의 변화의 폭이 증가하였고 최대 전단응력의 값도 증가하는 것을 알 수 있었다. 그러나 최대 벽면전단응력의 발생 위치는 직경비의 변화와 거의 무관하였으며 동맥류 말단부 근처 (z : 35mm)에서 발생하였다

맥동 압력을 받는 가열관 내부에서의 열전달 특성에 관한 실험적 연구 (Experimental Investigation on Heat Transfer Characteristics in a Uniformly Heated Pipe with Pulsating Pressure)

  • 이건태;강병하;이재헌;이춘식
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권9호
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    • pp.1760-1769
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    • 1992
  • 본 연구에서는 원관의 외벽에 일정 열 유속이 가해지고 원관 입구에 주기적인 압력이 주어질때 축방향으로 유동 및 온도가 주기적으로 완전 발달된 영역에서, 맥동 진동수 및 시간 평균 유량의 변화에 따른 원관 벽면과 원관 내부 유체 온도의 시간적 변화를 측정 하고자 하였다. 아울러 맥동 유동에서의 열전달 특성을 비맥동 유동 에서의 결과와 비교 검토 하였다.

맥동유동에 의한 그루브 채널내 유동혼합 촉진에 관한 PIV 이용 연구 (PIV Investigations of the Flow Mixing Enhancement by Pulsatile Flow in a Grooved Channel)

  • 김동욱;김서영;이대영;이윤표
    • 설비공학논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.324-331
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    • 2004
  • Particle Image Velocimetry (PIV) measurements have been carried out to investigate the pulsatile flow characteristics in a triangular grooved channel. The results showed that a vortex was generated at the tip of the groove and flowed into the groove rotating inside during the acceleration phase of the main stream promoting the mixing of the fluid. Then, at the deceleration phase of the main stream, the vortex entrained fluid from the relatively slow moving main stream to grow bigger than the groove size. Finally the vortex was ejected to the main stream carrying the fluid away from the groove, resulting in the enhancement of mixing between the stagnant fluid in the groove and the main stream in the channel. It was found that the fluid mixing enhancement is maximized when the pulsatile period is the same as the time duration which the vortex takes to grow larger enough to fill the groove and to be ejected to the main stream.

유압관로에서 맥동유동 특성에 관한 연구 (The Characteristics of Pulsating Flow in a Hydraulic Pipe)

  • 모양우;유영태;김지화
    • 설비공학논문집
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    • 제13권7호
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    • pp.653-665
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    • 2001
  • The characteristics of the pulsating flow in a hydraulic pipe have been investigated. It is necessary to study the power control of the power transmission system in the landing gear system of aircraft and the design of robots. In this system, the power transmission pipeline is composed of a hydraulic system, and the operating flow is unsteady flow. The wave equation varying with frequency is analyzed in order to investigate the characteristics of unsteady flow in such a pipe. This wave equation involves the propagation coefficient in terns of frequency and viscosity. The theoretical result of this wave equation are compared with experimental result. Each wave equation, varying with the propagation coefficient, is analyzed theoretically. then, a sinusoidal wave generator is built in order to make better sinusoidal waves, and a rectifier is built to eliminate the noise from the hydraulic pump. The theoretical results of the wave equation in the flow of viscous fluid agree well with experimental results.

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曲率修正2方程式모델을 利용한 2次元 再循環 亂流 流動構造의 硏究 (Study on the turbulent structure for two-dimensional recirculating flows by curvature dependent 2-equation model)

  • 박상우;정명균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.444-453
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    • 1987
  • 본 연구에서는 난류구조에 대한 유선곡률의 영향을 명확히 반영하는 적절한 곡률수정 2-방정식모델을 개발하고자 한다. 이 연구에서 제안된 모델의 타당성은 다 음의 2차원 재순환유동에 대한 실험결과와 계산결과의 비교를 통해서 입증될 것이다. (1) Moss와 Bake에 의하여 맥동열선 풍속계로 측정된 두꺼운 수직벽주위의 유동` (2) 레이저 도플러 속도계로 Fraser와 Siddig에 의해 측정된 얇은 수직벽유동` (3)맥동열 선 풍속계로 Eaton이 실험한 후면벽유동` (4)맥동열선 풍속계로 Moss와 Baker가 측정 한 전면벽유동. 새로운 곡률수정 2-방정식모델은 2장에서 설명되고 있으며, 3장에서 는 경계조건과 수치계산 과정이 간단이 기술되어 있다. 그 뒤에 4장에는 계산결과와 실험치에대한 비교검토가 설명되어 있고 마지막으로 5장에서는 본 연구에 대한 결론을 맺고 있다.

감응시간지연에 의한 고주파 연소불안정 해석

  • 조용호;윤웅섭
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 1997년도 제9회 학술강연회논문집
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    • pp.6-7
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    • 1997
  • 연소불안정은 로켓엔진 연소실 내에서의 연소와 유동특성들이 커플링되어 발생한다. 이와 같은 커플링을 통하여 연소로부터 맥동에너지가 공급되며, 되먹임과정 및 소산에 의한 맥동에너지양의 변화에 따라 맥동은 증폭, 유지되거나 소멸된다. 액체추진제 로켓엔진에서 고주파 연소불안정을 특징짓는 이와 같은 맥동발생 매카니즘의 해석은 용이하지 않으며 적절한 모델링을 필요로 한다. 연소불안정의 해석은 연소실 설계에서 고려되어야 할 안정성 여유를 한정하며, 설계된 사양 및 작동조건에서의 안정성 여부를 확인하는 수단으로 사용된다. 연소불안정 해석방법들은 전통적인 음향 n, $\tau$로 대표되는 frequency-domain 방법을 비롯하여, Fourier time expansion, time-domain 방법 등으로 구분되며, 연소실의 단순 및 적극설계과정에 사용된다[1].

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맥동유동에 의한 축대칭 복부대동맥류의 유체-고체 상호작용 (Fluid-Structure Interaction in the Axisymmetric Abdominal Aortic Aneurysm By Pulsatile Flow)

  • 권치호;김영호
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.59-68
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    • 2001
  • 유체-고체 상호작용을 고려하여 다양한 복부대동맥류 모델에 대해서 맥동유동 및 구조를 동시에 해석하였다. 동맥류의 확장부 크기와 혈관벽 두께에 따라서 총 여덟 개의 축대칭 동맥류 모델을 선정하였다. 유한체적법 및 압력기반의 유한차분법을 이용하여 유동을 해석하였으며, 유한요소법을 이용하여 구조해석을 수행하였다. 동맥류의 확장부위가 클수록 최대응력은 최대확장부위와 변곡점에 해당하는 동맥류의 입구 및 출구 부분에 집중되었으며, Von Mises 응력은 최대확장부위 뿐만 아니라 동맥류의 근위부와 원위부($\pm$1D)에서도 현저하게 증가하였다. 또한 더욱 확장된 모델일수록 혈관벽은 직경방향의 변위보다 축방향의 변위가 지배적이었으며, 동맥류 원위부보다 근위부에서 큰 축방향 변위를 나타냈다. 동맥류 입구부의 미약한 와류는 한 주기동안 그 크기와 강도를 더해가며 동맥류 원외부로 이동하였고, 동맥류의 내부 유동은 압력차이가 감소하는 기간동안 더 큰 영향을 받았다. 확장정도가 심할수록 동맥류 내부에 더 크고 강한 와류가 관찰되었다. 압력차이가 최소가 된 직후 동맥류의 근위부와 원위부동맥 벽 근처에서의 역방향 유동이 관찰되었다. 대체로 혈관벽 두께가 감소한 모델과 더욱 확장된 모델일수록 벽전달률은 감소하였다. 혈관벽의 탄성에 의하여 압력차이와 벽전달률 사이에 위상차가 존재함이 확인되었다. 유체-고체의 상호작용을 고려한 연구는 다른 심혈관계를 이해하는데도 매우 유익할 것으로 생각된다.

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