• Title/Summary/Keyword: 부분공동해석

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Comparative Study on Viscous and Inviscid Analysis of Partial Cavitating Flow for Low Noise Propeller Design (저소음 프로펠러 설계를 위한 부분공동 유동의 점성 및 비점성 수치해석 비교 연구)

  • Kim, Ji-Hye;Ahn, Byoung-Kwon;Park, Cheol-Soo;Kim, Gun-Do
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.33 no.6
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    • pp.358-365
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    • 2014
  • When a ship propeller having wing type sections rotates at high speed underwater, local pressure on the blade decreases and various types of the cavitation inevitably occur where the local pressure falls below the vapor pressure. Fundamentally characteristics of the cavitation are determined by the shapes of the blade section and their operating conditions. Underwater noise radiated from a ship propeller is directly connected to the occurrence of the cavitation. In order to design low noise propeller, it is preferentially demanded to figure out key features: how the cavity is generated, developed and collapsed and how the effect of viscosity works in the process. In this study, we first perform inviscid analysis of the partial cavity generated on two dimensional hydrofoil. Secondly, viscous analysis using FLUENT with different turbulence and cavitation models are presented. Results from both approaches are also compared and estimated.

Super-Cavitating Flow Problems about Two-Dimensional Symmetric Strut (2차원 대칭 스트럿 주위의 초월 공동 유동 문제의 해석)

  • Y.G.,Kim;C.S.,Lee
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.27 no.4
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    • pp.15-26
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    • 1990
  • This paper describes a potential-baoed panel method formulated for the analysis cf a supercavitating two-dimensional symmetri strut. The method employs normal dipoles and sources distributed on the foil and cavity surfaces to represent the potential flow around the cavitating hydrofoil. The kinematic boundary condition on the wetted portion of the foil surface is satisfied by requiring that the total potential vanish in the fictitious inner flow region of the foil, and the dynamic boundary condition on the cavity surface is satisfied by requiring that the potential vary linearly, i.e., the tangential velocity be constant. Green's theorem then results in a potential-based integral equation rather than the usual velocity-based formulation of Hess & Smith type, With the singularities distributed on the exact hydrofoil surface, the pressure distributions are predicted with improved accuracy compared to those of the linearized lifting surface theory, especially near the leading edge. The theory then predicts the cavity shape and cavitation number for an assumed cavity length. To improve the accuracy, the sources and dipoles on the cavity surface are moved to the newly computed cavity surface, where the boundary conditions are satisfied again. This iteration process is repeated until the results are converged.

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Characteristics of Forced Resonant Type Small Cavity-Backed Slot Antenna for Electromagnetic Power Transmission (무선 전력전송을 위한 강제 공진형 소형 공동 안테나)

  • 김기채;권익승
    • Proceedings of the Korea Electromagnetic Engineering Society Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.404-407
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    • 2000
  • 본 논문에서는 전기적으로 소형인 공동의 내부에 급전 및 무급전 포스트를 개구면과 평행으로 배치하고 무급전 포스트에 접속시킨 외부 리액턴스를 이용하여 공동을 강제적으로 공진시킬 수 있으며, 또한 개구면과 대향하고 있는 공동벽을 제거함으로써 안테나의 열 특성이 양호할 뿐만 아니라 안테나의 무게도 줄일 수 있는 소형의 공동 안테나를 제안하고 있다. 본 안테나는 마이크로파 회로부를 공동에 접한 측면부분에 장착시킬 수 있는 구조적 특징을 가지고 있다. 이론해석의 곁과. 개구면의 폭이 좁을수록 공동의 깊이를 얕게 할 수 있으므로 공동의 제적을 줄일 수 있다는 것을 확인하고 있다.

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Application of a Potential-Based Panel Method for Analysis of a 2-Dimensional Cavitating Hydrofoils Advancing Beneath a Free-Surface (자유수면 아래서 유한 Froude 수로 전진하는 2차원 수중익의 부분 및 초월 공동 유동 문제 해석)

  • J.M. Lew;C.S. Lee;Y.G. Kim
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.30 no.2
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    • pp.112-122
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    • 1993
  • A potential-based panel method is presented for the analysis of a partially or supercavitating two-dimensional hydrofoil at a finite submergence beneath a free surface, treating without approximation the effects of the finite Froude number and the hydrostatic pressure. Free surface sources and normal dipoles are distributed on the foil and cavity surfaces, their strength being determined by satisfying the kinematic and dynamic boundary conditions on the foil-cavity boundary. The cavity surface is determined iteratively as a part of the solution. Numerical results show that the wave profile is altered significantly due to the presence of the cavity. The buoyancy effect due to the hydrostatic pressure, which has usually been neglected in most of the cavitating flow analysis, is found playing an important role, especially for the supercavitating hydrofoil; the gravity field increases the cavity size in shallow submergence, but decreases it when deeply submerged, while the lift reduces at all submergence depth.

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Influence of limestone cavity on tunnel stability (석회암 공동이 터널의 안정에 미치는 영향)

  • Jin, Seong-Kyu;Yang, Moon-Sang;Choi, Deog-Chan;Park, Kwang-Joon
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.4 no.2
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    • pp.113-121
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    • 2002
  • This study is focused on establishing influence zone caused by tunnelling in limestone site. Therefore, the numerical analysis using the FLAC2D was performed considering various locations and magnitudes of cavities. To reduce the stress concentration, the shape of cavities was designed to ellipse. This parametric study reveals that the cavities located at crown part and edge part of tunnel greatly have influenced on stability of tunnel. The effect of distance between tunnel and cavity which is larger than 1-0D (Tunnel diameter) dose not directly related to stability of tunnel, but the nearer a cavity location was, the larger displacement and stress of reinforcement occured within 0.25D.

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Thermo-Mechanical stress analysis for partial or entire crack closure (크랙의 부분 또는 완정닫힘에 관한 열 및 기계적 응력해석)

  • Lee, Kang Yong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.5 no.3
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    • pp.193-198
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    • 1981
  • Muskhelishvili 의 복소수방법에 의해 일반적 하중 즉 열 및 기계적 하중을 받는 무한 탄성체내에 공동을 가정하고 그 주위의 응력 및 변위를 유도하였다. 선형트랙(line rack)이 부분적으로 또는 완정히 닫힐 임계하중조건과 그때의 응력세기 계수 (stress intensity factor)를 McClintork와 Walsh 의 크랙닫힘에 관한 결정에 기초를 두고 해석학적으로 유도하였다.

A Microgravity for Mapping Karstic Cavities at Gaeun (가은지역 석회 공동 탐지를 위한 고정밀 중력탐사)

  • Park, Yeong-Sue;Rim, Hyoung-Rae;Lim, Mu-Taek;Koo, Sung-Bon
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 2008.10a
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    • pp.167-172
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    • 2008
  • A microgravity survey was applied for detecting and mapping karstic cavities over limestone area at Gaeun. The gravity data were collected at about 1, 100 stations by 4 m interval. The density distribution beneath the profiles was drawn by two dimensional inversion based on the minimum support stabilizing functional, which generated better focused images of density discontinuities. We also imaged three dimensional density distribution by growing body inversion. The density image showed that the cavities were dissolved, enlarged and connected into a cavity network system.

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Numerical Analysis for Drag Force of Underwater Vehicle with Exhaust Injected inside Supercavitation Cavity (초공동 수중비행체의 공동영역 내부에서 분사된 배기가스가 수중비행체의 항력에 미치는 영향에 대한 수치해석적 연구)

  • Yoo, Sang Won;Lee, Woo Keun;Kim, Tea Soon;Kwack, Young Kyun;Ko, Sung Ho
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.39 no.12
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    • pp.913-919
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    • 2015
  • A supercavitating vehicle has a speed of more than 300 km/h in water. A numerical analysis of the flow around a supercavitating vehicle must deal with a multiphase flow consisting of the water, vapor and exhaust gas because the vehicle is powered by roket propulsion. The effect of the exhaust gas on the vehicle is an important part in the study of the performance of the supercavitating vehicle. In the present study, the effect of the exhaust gas on the drag of vehicle was investigated by conducting numerical analysis. When there is no exhaust gas, drag of vehicle is affected by re-entrant. In the case with rocket propulsion, the exhaust gas reduces the influence of re-entrant. The exhaust gas also creates Mach disk and it changes drag profile.

부분충수 운전중 잔열제거계통 기능상실사고에 대한 CATHARE2 코드의 민감도 분석

  • 정영종;김원석;장원표
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05b
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    • pp.48-54
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    • 1996
  • 가압경수로의 부분충수 운전중 RHR 계통의 기능상실시 사고완화를 위해 가압기 manway와 증기 발생기 출구공동 manway를 동시에 개방한 경우에 대한 실험결과를 CATHAHR2 코드를 이용하여 해석하였다. 해석을 통해 이 경우에 발생하는 물리적 현상을 이해하고 이와 같은 과도기에 대해 코드 예측능력을 평가하므로 써, 실제 원전에서 사고시 적절한 사고대응 방안을 강구하는데 참고가 될 수 있도록 해석적 근거를 제시하고자 한다. 연구결과 CATHARE2 코드는 실험을 통해 관측된 주요 물리적 현상들을 타당하게 예측하였으나, 가압기와 밀림관의 DP를 과대 예측하여 원자로 상부공동의 최대압력을 실험보다 약 7kPa 높게 예측하였다. 노심 노출시간도 노심에서 기포율 분포를 비현실적으로 예측하여 실험보다 약 500초 지연되었다. 실험과 코드의 모의결과를 통하여 노심 노출은 중력주입에 의한 냉각수 보충만으로 충분히 회복될 수 있음을 확인하였다. CATHARE2 코드는 비록 상세한 현상들에 대해 다소 불확실성을 내포하였으나, 전반적인 거동분석에는 타당한 것으로 판단된다. CATHARE 코드는 노심에서 계면 마찰력을 줄임으로써 노심의 차압을 개선할 수 있었고, guide 튜브의 위치를 고온관 중심선과 일치시켜 guide 튜브내 액체의 hold-up 기간을 개선할 수 있었으며, 가압기의 계면 마찰력을 증가시켜서 밀림관에서 "plug and clearing" 현상을 모의할 수 있었다.모의할 수 있었다.

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Finite Element Analysis on the Head Injury under Impact Load (충격하중에 의한 두부외상의 유한요소해석)

  • 신현우;서본철지
    • Journal of the KSME
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    • v.35 no.8
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    • pp.691-697
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    • 1995
  • 인체 머리부분의 충격력이 가했을 때 어떠한 상해가 발생할 것인가에 대하여 수치해석적인 접 근을 시도하였다. 복잡한 생체구조의 단순화, 비선형적인 재료 특성으로 인하여 해석 결과는 정 량적인 정확성보다 정성적인 경향성에 보다 큰 의미가 있다고 할 수 있으며, 앞으로 개선할 여 지가 많다고 할 수 있다. 또 의학적인 부분에 관한 기초지식이 필요하기 때문에 의학계의 조건 또는 의학계와의 공동 연구가 요망된다고 하겠다. 해석 결돠의 검증은 과거에는 주로 사체 및 동물 심험에 의하여 행해졌으나 현재에는 사체 실함이 금지되어 있고, 동물(원숭이, 개, 돼지 등 )을 이용한 실험도 동물 보호단체의 반발로 여의치 않은 형편이다. 현재는 교통사고 등에서의 사체 부검 및 사고 상황의 역추적에 의해 생체 실함을 대신할 데이터가 마련되고 있으나, 정확한 사고 상황을 파악하는 것 자체가 또한 어려운 작업이다. 그래서 각 나라에서 일부분씩 가지고 있는 생체에 대한 데이터를 모아 전세계적인 데이터 베이스를 만들어 공유하려는 작업이 진행 되고 있다. 이렇게 실험이 불가능하거나 어려운 상황하에서는 수치 시뮬레이션이 주요한 해석 수단이 될 수 있을 것이라 생각된다.

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