• Title/Summary/Keyword: 수치유동해석

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수치유체역학 관련 난류모델의 국내 연구현황

  • 최영돈
    • Journal of the KSME
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    • v.29 no.4
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    • pp.360-375
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    • 1989
  • 이 논평에서는 수치해석에 관련된 국내의 난류모델의 연구현황을 살펴보았다. 국내에서 연구가 많이 되었던 혼합거리모델, R, .epsilon. 2차방정식모델, 대수응력모델의 연구현황을 주로 살펴 보았다. 국내에서는 아직 연구인력이 적기 때문에 꼭 필요한 부분이지만 연구가 되지 않은 부 분이 많았으며 현재 연구가 되고 있는 부분도 그 연구량이 적은 형편이다. 앞으로 전산유체역 학에 의해 열유체기계내의 복잡한 난류유동을 해석하여 기계설계와 운전을 개선하는데 활용하기 위해서는 더욱 많은 연구가 요구된다. 그 중에서 특히 더 관심을 갖고 연구될 분야를 열거 해 보면 (1) 벽면부근의 저 레이놀즈 R, .epsilon. 방정식모델과 대수응력모델에 관한 연구 (2) 복잡한 3차원유동을 정확히 해석할 난류모델 개발에 관한 연구 (3) 복잡한 난류유동에서 열전 달모델에 관한 연구 (4) 레이놀즈응력모델에 관한 연구 (5) Large Eddy Simulation에 관한 연구를 들 수 있다. 이들 연구에서는 난류모델의 물리적 의미에 관한 이론적 연구와 이 모델들 을 여러 경우의 실제유동에 적용하여 검증하는 연구가 병행되어야 할 것이다.

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Numerical Analysis of Fully Developed Turbulent Recirculating Flow and Heat Transfer for The Periodic Variations of Cross Sectional Area (周期的으로 斷面이 變化하는 完全確立된 亂流再循環 流動과 亂流熱傳達의 數値分析)

  • 이병곤;최영돈
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.10 no.1
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    • pp.138-149
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    • 1986
  • A numerical method is developed for the solution of fully developed turbulent recirculating flow whose cross-sectional area varies periodically. This enalbes the flow field analysis to be confined to a single isolated module, without involvement with the entrance region problem. This method are applied to the analysis of the turbulent flow field and heat transfer in artificially roughened annulus with repeated square rib.

Thermo-fluid Dynamic Analysis through a Numerical Simulation of Canister (수치 모사를 통한 사출관 내부의 열유동 해석)

  • Kim, Hyun muk;Bae, Seong hun;Park, Cheol hyeon;Jeon, Hyeok soo;Kim, Jeong Soo
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.21 no.1
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    • pp.72-83
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    • 2017
  • A thermo-fluid dynamic analysis was performed through the numerical simulation of a missile canister. Calculation was made in a fixed analytical volume and fully evaporated water was used as a coolant. To analyze the interaction among the hot gas, coolant, and mixture flow, Realizable $k-{\varepsilon}$ turbulence and VOF(Volume Of Fluid) model were chosen and parametric study was performed with the change of coolant flow rate. It could be found that the pressure on the canister top nonlinearly increased with the increase of coolant flow rate. Temperature and coolant distribution were closely related to the flow behavior in canister. Temperature on the canister bottom indicated a decrease being proportional to coolant flow rate in early times but after a specific time, the temperature increased with the tendency being reversed. In addition, the early part of temperature showed a fluctuating phenomenon because of the overall circulatory flow of mixture gas.

A Study on Inflow Rate Variation for Shrouded Wind Turbine Rotors (쉬라우드가 장착된 풍력터빈 로터의 유입 유량 변동 특성 연구)

  • Ham, Hwi-Chan;Kim, Ho-Hyeon;Lee, Chae-Yeon
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2015.03a
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    • pp.563-568
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    • 2015
  • 풍력터변의 성능을 높이기 위한 방법으로 최근 해외에서는 쉬라우드를 장착하여 유입 유량을 증진시키는 형상에 대한 새로운 아이디어가 제안되고 시범적으로 적용되고 있다. 본 연구에서는 쉬라우드가 장착된 수평축 풍력터빈에 대해서 EDISON CFD를 이용하여 쉬라우드 내부로 유입되는 질량 유량의 변동을 몇 가지 형상에 대해 수치적으로 비교 분석하였다. 유동장은 비압축성 난류유동으로 가정하였으며, 수치 해석 결과로부터 쉬라우드 주변의 순환의 세기를 형상 변동에 따라 도출하였다. 쉬라우드 형상으로는 캠버를 갖는 goe 417 에어포일을 두 개의 받음각(5도, 10도)에 대해서 수치해석을 수행하였으며, 브림을 갖는 디퓨저 형상(Wind-lens)에 대해서도 유입 유량 변동과 순환 세기에 대해 수치해석을 수행하고 결과를 상호 비교하였다. 본 연구를 통해 쉬라우드가 발생시키는 순환에 의한 유입 유량 증가 현상을 파악할 수 있었으며, 이로써 풍력터빈의 출력을 증대시킬 수 있음을 확인하였다.

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Numerical Study for Solid-Gas Two Phase Flow in a Coal Gasifier (석탄 가스화기내의 기체-고체 이상유동장에 대한 수치해석 연구)

  • 이진욱;윤용승
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.4 no.3
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    • pp.331-337
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    • 1995
  • 석탄가스화 복합발전 시스템은 고효율 및 우수한 환경보전성으로 인하여 차세대 화력발전 시스템으로 각광받고 있다. 본 연구는 석탄가스화기내의 비반응 유동장에 대한 연구로서, 순수유동장 및 미분탄입자를 포함한 이상유동장에 대한 전산해석을 수행하였다. 가스화기내의 유동장을 기술하는 Navier-Stokes방정식을 유한차분법에 의하여 해석하고 그 결과를 나타내었다. 특히 선회유동의 영향에 의한 미분탄입자의 거동 및 재순환영역의 특성에 대하여 선회강도의 함수로 고찰하였다. 해석결과에 의하면 가스화기내에서는 며책의 재순환영역이 형성됨을 알 수 있었다. 비반응유동장의 해석결과이지만, 선회유동은 화염안정화에 긍정적인 영향을 줄 수 있을 것으로 추측되는 결과를 보였다.

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Application of Spectral Method to Two-Dimensional Unsteady Viscous Flow Analysis (스펙트럴법을 적용한 2차원 비정상 점성유동해석)

  • Shin, Y.S.
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.33 no.4
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    • pp.48-59
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    • 1996
  • The numerical step in the unsteady viscous flow analysis can be divided in the space analysis step satisfying continuity equation and the time marching step. In this study the spectral method is applied to solve the pressure Poisson equation in the space analysis step. If the highest order differential term of the pressure Poisson equation is transformed by Fourier series, pressure arid its first derivatives can be expressed by the integral form of Fourier series. So Gibb's phenomena can be eliminated and the spectral method can be applied to non-periodic problems. The numerical analysis of unsteady viscous flow around 2-dimensional circular cylinder and wing is carried out and compared for verification.

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Flow Characteristics of Swirl-Coaxial Injectors Using ANSYS FLUENT (ANSYS FLUENT를 이용한 동축 와류형 분사기 유동특성 연구)

  • Lee, Bom;Yoon, Wonjae;Ahn, Kyubok
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.699-703
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    • 2017
  • Numerical simulations of closed-type and open-type single injectors were conducted to investigate the flow characteristics of a swirl-coaxial injector used in a liquid rocket engine. Numerical analysis was conducted using a commercial program ANSYS FLUENT. The injectors has three models with different recess length. Numerical analysis was conducted to investigate the variation of the flow characteristics of the injector when the flow condition were changed. It was also compare and analyzed with experimental results. The results obtained from the numerical simulation show that the difference between the inlet pressure and the discharge coefficient is not significant.

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Numerical Characteristics of Hypersonic Air Chemistry and Application of Partially Implicit Time Integration Method (극초음속 공기반응의 수치해석적 특성과 부분 내재적 적분법 적용)

  • Kim, Seong-Lyong;Ok, Ho-Nam;Ra, Seung-Ho;Kim, In-Sun
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.31 no.7
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    • pp.1-8
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    • 2003
  • Numerical characteristics of air chemistry associated with hypersonic flows are described and are compared with those of hydrogen oxygen combustion, applying the partially implicit time integration method to air chemistry. This paper reveals that the time integration of air chemistry needs a chemical Jacobian for stable calculations. However the positive real eigenvalues in air chemistry are relatively smaller than those of hydrogen combustion, and the numerical integration is less sensitive than that with combustion. lt is also found that the application of the partia1ly irnplicit method reduces the computing time without numerical instabilities.