• 대한기계학회논문집B
• /
• 제36권3호
• /
• pp.301-307
• /
• 2012

정밀한 물질분배기관인 인체 기관지의 기능을 이해하기 위해서는 호흡에서 발생하는 다양한 유동 및 형상 조건에서 압력손실특성을 파악하는 것이 필수적이다. 본 연구는 기관지 구조의 기본 단위인 분지관의 층류 흡기유동 압력손실을 수치해석을 통해 확인하였다. 인체 기관지에 대한 관찰에서 보고되는 비대칭 형상과 유량분배비율 범위 안에서 압력손실계수 K 는 Re 와 관의 길이만의 함수로 다음과 같이 표현이 가능하며 $K{\propto}Re^{-1}(\frac{L}{d})^{3/4}$, Re<100, $K{\propto}Re^{-1/2}\(\frac{L}{d}\)^{1/2}$, $Re\geq100$, 이는 대칭 분지관의 관계식과 동일한 것이다. 연속분지로 입구 유속분포가 편향될 경우 분지관 압력손실의 변화는 4% 미만이었으며 분지가 반복될수록 그 차이는 줄어들어 무시할 만하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제39권3호
• /
• pp.210-217
• /
• 2011

대칭익형 단면을 가지는 모형 깃 끝와류의 후류유동구조의 전개과정을 관찰하기 위하여 2차원 LDV 시스템을 이용하여 끝와류의 회전성분과 축성분을 상평균 기법으로 측정하였다. 비대칭익 로터 깃의 특징에 비하여 대칭익 로터깃의 끝와류는 $27^{\circ}$ 부근까지 성장 과정이 진행되어 다소 늦게 형성되었으며 그 이후부터 상대적으로 완만하게 확산모드가 진행되었다. 회전성분은 실험이 진행된 $360^{\circ}$ 까지 Vatistas의 n=2모델에 우수한 접근성을 보이면서 자기상사성을 갖는 것으로 관찰되었고 축방향성분은 비대칭익에 비하여 훨씬 강한 세기로 나타나면서 정규분포 성향을 나타내었다. 이들의 결과들은 대칭익의 경우 로터의 추력 발생면에서 끝단손실이 상대적으로 큰 것으로 확인이 되었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제40권9호
• /
• pp.597-604
• /
• 2016

본 연구에서는 GPU를 이용한 비압축성 유동장의 병렬연산을 위하여, P2P1 유한요소를 이용한 분리 알고리즘 내의 행렬 해법인 이중공액구배법(Bi-Conjugate Gradient)의 CUDA 기반 알고리즘을 개발하였다. 개발된 알고리즘을 이용해 비대칭 협착관 유동을 해석하고, 단일 CPU와의 계산시간을 비교하여 GPU 병렬 연산의 성능 향상을 측정하였다. 또한, 비대칭 협착관 유동 문제와 다른 행렬 패턴을 가지는 유체구조 상호작용 문제에 대하여 이중공액구배법 내의 희소 행렬과 벡터의 곱에 대한 GPU의 병렬성능을 확인하였다. 개발된 코드는 희소 행렬의 1개의 행과 벡터의 내적을 병렬 연산하는 커널(Kernel)로 구성되며, 최적화는 병렬 감소 연산(Parallel Reduction), 메모리 코얼레싱(Coalescing) 효과를 이용하여 구현하였다. 또한, 커널 생성 시 워프(Warp)의 크기에 따른 성능 차이를 확인하였다. 표준예제들에 대한 GPU 병렬연산속도는 CPU 대비 약 7배 이상 향상됨을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.37-44
• /
• 2003

본 실험연구에서는 정상유동상태에서 새롭게 설계된 자가팽창성 그래프트 스텐트의 수력학적 성능을 평가하고자 하였다. 코팅 재질이 다른 두 개의 그래프트 스텐트와 한 개의 타이티놀 금속스텐트가 실험에 사용되었으며, 유량이 가자 5, 10, 15 1/min에서 스텐트 전후에서의 압력변화 및 속도분포를 측정하였다. 스텐트 삽입에 의한 압력손실은 유량이 증가함에 지수적으로 증가하였다. 특히 15 1/min의 유량에서 다공성 PTFE 그래프트 스텐트와 TiNi 금속스텐트의 압력손실은 거의 동일하나 PU 그래프트 스텐트는 약 6배 이상의 현저한 증가를 보이고 있다. 스텐트 후류에서의 속도분포는 다공성 PTFE 그래프트 스텐트와 TiNi 금속스텐트는 유량에 관계없이 유사한 형태를 보여주고 있다. 그러나, PU 그래프트 스텐트에서는 특히 유량이 10 1/min 이상에서 속도분포가 비대칭적이고 관 중심에서의 상대적인 낮은 유속을 보여주고 있으며, 결과적으로 벽면전단응력 및 수직응력의 증가론 초래하고 있다. 이와같이 PU 그래프트 스텐트의 상대적으로 낮은 수력학적 성능은 스텐트가 보다 작은 관에 삽입되었을때 코팅재질의 낮은 유연성으로 인하여 스텐트의 표면에 주름이 발생하여 유동단면이 비대칭적으로 되고 벽면의 조도가 증가하며, 관벽과 스텐트와 틈새가 존재하여 제트류가 형성되기 때문으로 해석된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.121-129
• /
• 2011

EFDC 모형에서 해수유동과 퇴적물 이동을 모의하고자 하는 경우에 필요한 해수유동과 퇴적물 이동 모듈외의 수질 모델 등의 요소가 해수유동 모의시간에 미치는 영향을 검토하였다. 해수유동과 퇴적물 이동의 계산에 불필요한 수질요소관련 프로그램과 조건문 들을 모델에서 제거하는 방법으로 모형을 간략화하고 계산시간을 비교하였다. 수정된 EFDC 모형(EFDC-E)을 사용하여 목포해역에서 조류에 대하여 모의하고, 계산에 소요되는 시간과 모의결과를 EFDC 모형을 이용한 모의결과와 비교하였다. 또한, 2차원 모형과 3차원 모형을 동시에 적용하여 2차원 모의결과와 3차원 모의결과의 차이점에 대한 분석과 각 모형의 목포해역 조류 비대칭에 대한 재현성에 대해서 검토하였다. 간략화과정을 통해서 개선된 EFDC-E 모형은 EFDC 모형보다 2차원과 3차원 조류모의에서 약 3배 빠르게 계산하는 것을 확인할 수 있었다. 2차원 모의결과는 수심평균유속을 계산하여 상층에서 관측한 조류를 정확하게 재현하지 못하였으나, 3차원 모형을 적용한 결과는 2차원 모의보다 유속크기가 관측치와 보다 잘 일치하는 모습을 보였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제32권10호
• /
• pp.1-11
• /
• 2004

평판의 근접 후류에서 상류 경계층의 영향을 조사하기 위한 실험적 연구가 수행되었다. 트리핑 와이어(tripping wire)의 여러 부착 위치가 경계층의 유동조건을 유발시키기 위하여 선택되었다. 평판 앞전에서부터 0.98C 위치에서의 층류, 천이, 난류경계층이 대칭, 비대칭 후류의 발달과정을 조사하기 위하여 부과되었다. X형태의 열선 프로브(55P61)를 이용한 측정은 근접 후류의 8위치에서 수행되었고, 측정된 평균속도분포는 기존의 후류 상사변수로 무차원화 되어 제시되었다. 대칭 후류는 후류의 중앙부분에서 기존의 상사곡선과 일치하지만, 비대칭 후류는 측정된 범위에서 기존의 상사 곡선과 일치하지 않았다.

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제11권3호
• /
• pp.22-27
• /
• 2006

Flow around a guided missile in high maneuver, i.e. at a high angle of attack, shows complex phenomena. It is well known that even in geometrically symmetric conditions the flow around a missile at high angles of attack can generate unexpected large side forces and yaw moments due to asymmetric vortices. In this paper, a CFD code (FLUENT) based on the Navier-Stokes equations was used for the numerical analysis to find a suitable numerical mechanism for generation of asymmetric vortices. It is shown that a numerical technique of applying different surface roughness to a specific area of the missile nose surface gives the best fit in comparison with the experimental results. In addition, a numerical investigation of variations of side forces and pressure distributions with angle of attack and roll angle was conducted for the purpose of identifying the source of vortex asymmetries.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제41권7호
• /
• pp.747-749
• /
• 2016

본 논문에서는 시분할 다중 접속 릴레이 채널을 고려한다. 여기서 두 개의 송신 노드들은 서로 다른 데이터율을 가진 데이터를 네트워크 코딩을 수행하는 단일 릴레이 노드를 통해 단일 수신 노드에게 전송한다. 하지만 이러한 비대칭한 데이터율 때문에 릴레이 노드는 수신한 비트에 대하여 XOR 기반의 네트워크 코딩을 효율적으로 수행할 수 없다. 따라서 본 논문에서는 위와 같은 문제를 해결하기 위해 제로 패딩(Zero Padding) 방식과 계층 16QAM 방식을 개별적으로 네트워크 코딩과 결합하여 성능비교를 수행한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
• /
• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
• /
• pp.14-21
• /
• 2001

An experimental study has been conducted to investigate the heat/mass transfer characteristics within a square film cooling hole with asymmetric inlet flow conditions. The asymmetric inlet flow condition is achieved by making distances between side walls of secondary flow duct and film cooling hole different; one side wall is $2D_h$ apart from the center of film cooling hole, while the other side wall is $1.5D_h$ apart from the center of film cooling hole. The heat/mass transfer experiments for this study have been performed using a naphthalene sublimation method and the flow field has been analyzed by numerical calculation using a commercial code. Swirl flow is generated at the inlet region and the heat/mass transfer pattern with the asymmetric inlet flow condition is changed significantly from that with the symmetric condition. At the exit region, the effect of mainstream on the inside hole flow is reduced with asymmetric condition. The average heat/mass transfer coefficient is higher than that with the symmetric condition due to the swirl flow generated by the asymmetric inlet condition.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제30권3호
• /
• pp.269-278
• /
• 2006

This paper proposes slip line fields for bending of unequally notched specimens in plane strain that have a sharp crack in one side and a sharp V-notch in the other side. Depending on the back angle, two slip line fields are proposed, from which the limit moment and crack tip stress fields are obtained as a function of the back angle. Excellent agreement between slip line field solutions with those from detailed finite element limit analysis based on non-hardening plasticity provides confidence in the proposed slip line fields. One interesting point is that, for the unequally notched specimen, the difference between the crack tip triaxial stress for tension and that for bending increases significantly with increasing the back angle. This suggests that such a specimen could be potentially useful to investigate the crack tip constraint effect on fracture toughness of materials. In this respect, the possibility of designing a new toughness testing specimen with varying crack tip constraint is discussed.