• Title/Summary/Keyword: 수치유체해석

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A computational study on compressible flow of humid air around airfoil (익형 주위의 압축성 습공기 유동에 대한 수치 해석적 연구)

  • ;Zvi Rusak
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.31 no.4
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    • pp.1-7
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    • 2003
  • 습공기에 포함된 수증기가 상(Phase)변화를 일으킬 때 잠열이 발생하고 이 잠열은 익형 주위의 압축성 유동 상태량들을 변화시키므로, 이러한 열 증가가 유동에 끼치는 영향에 대하여 수치해석을 통하여 연구 수행하였다. 수치해석은 Rusak 과 Lee [1]가 최근에 연구 수행한 미교란 방법(small-disturbance approach)에 근거하여 이루어졌다. 고전적 핵 생성 모델과 작은 물방울 성장(droplet growth)모델을 이용한 이 방법에서는 비평형 균질 응축과정에서 일어나는 열 방출을 묘사한다. 응축에 의한 열전달, 압축성 유동의 운동에너지, 그리고 유동의 열적 상태량들 사이에서 일어나는 비선형 상호영향을 조사하고, 또한 주어진 문제를 지배가호 있는 상사 파라미터들을 제시하였다. 계산 결과들은 Euler 방정식을 사용하여 얻은 선행 수치계산들과 비교하여 잘 일치됨을 보였다. 상사법칙은 유동 동역학과 응축 상태량들이 상당히 비슷하게 거동하는 다양한 유동 형태들을 제안한다. 압축성 습공기 유동은 유체기계에 사용되는 익형들의 공력 성능을 증가시키는데 응용될 수 있다.

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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Simulation of Two-Phase Fluid Flow in a Single Fracture Surrounding an Underground LPG Storage Cavern: II. Verification of Numerical Model and Field Application (지하 LPG 저아공동에 인접한 단일절리에서의 이상유체거동해석: II. 수치모형의 검증 및 적용)

  • Han, Il-Yeong;Seo, Il-Won
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.34 no.5
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    • pp.449-458
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    • 2001
  • In order to verify the numerical model, which was developed to simulate the behavior of the two-phase fluid flow in a single fracture, the characteristic equation of relative permeability was incorporated into the developed numerical model, and the computed results were compared with the experimental results of the model test. As results of the sensitivity analysis on the roughness and the aperture size of fracture, the gas velocity was inversely proportional to the fracture roughness, and not proportional to the square of aperture size which is usually observed in single phase flow in a single fracture. The numerical model was applied to the underground LPG storage terminal in order to check the field applicability. The simultaneous flow of water and gas in accordance with the operation pressures in a single fracture near cavern was simulated by the model. It was shown that the leaked gas was able to be controlled in a single fracture neither by the pressure of operation nor by that of groundwater in case the fracture became smoother in roughness and smaller in aperture size.

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Development of Numerical Model for Scour Analysis under Wave Loads in Front of an Impermeable Submerged Breakwater (불투과 잠제 전면에서 파랑 작용 하의 세굴 해석을 위한 수치모델의 개발)

  • Hur, Dong-Soo;Jeon, Ho-Seong
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.31 no.5B
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    • pp.483-489
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    • 2011
  • In this study, the coupled-numerical model has been newly developed to investigate numerically scouring and deposition around a coastal structure like a submerged breakwater using a numerical wave model and a lagrangian particle model for sand transport. As a numerical wave model, LES-WASS-2D (Hur and Choi, 2008) is adopted. The model is able to consider the flow through a porous midium with inertial, laminar and turbulent resistance term and determine the eddy viscosity with LES turbulence model. Distinct element method (Cundall and Strack, 1979), which is able to apply to many dynamical analysis of particulate media, as a lagrangian particle model for sand transport is newly coupled to the numerical wave model. The numerical simulation has been carried out to examine the scour problem in front of an impermeable submerged breakwater using the newly coupled-numerical model. The numerical results has been compared qualitatively with an existing experimental data and then its applicability has been discussed.

Numerical Analysis on Nonlinear Sloshing Problem using Finite Element Method (유한 요소법을 이용한 비선형 슬러싱 문제 해석)

  • Kyoung Jo-Hyun;Kim Jang-Whan;Cho Seok-Kyu;Bai Kwang-June
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.7 no.4
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    • pp.216-223
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    • 2004
  • A nonlinear sloshing problem is numerically simulated. During excessive sloshing the sloshinginduced impact load can cause a critical damage on the tank structure. A three-dimensional free-surface flow in a tank is formulated in the scope of potential flow theory. The exact nonlinear free-surface condition is satisfied numerically. A finite-element method based on Hamiltons principle is employed as a numerical scheme. The problem is treated as an initial-value problem. The computations are made through an iterative method at each time step. The hydrodynamic loading on the pillar in the tank is computed.

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Numerical Analysis on the Deformation of Free Surface of Magnetic Fluid (자성유체의 자유표면의 변형에 관한 수치해석)

  • Nam S.W.;Kamlyama S.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 1995.10a
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    • pp.132-137
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    • 1995
  • Numerical analysis is conducted on the deformation of free surface of magnetic fluid. Steady magnetic fields are induced by a circular current loop. Governing equations of magnetic fields are solved by using the concept of vector potential. The free surface of magnetic fluid is formed by the balance of surface force, gravity, pressure difference, magnetic normal pressure and magnetic body force. The deformations of free surface of magnetic fluid are qualitatively clarified. And, the patterns of steady non-uniform magnetic fields induced by a circular current loop are quantitatively presented.

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NUMERICAL STUDY ON THE COMPRESSION WAVE GENERATED BY THE TRAIN ENTERING A TUNNEL (열차가 터널에 진입할 때 발생하는 압축파에 대한 수치해석 - 열차의 출발방법 및 터널과의 거리에 대한 영향)

  • Kim, S.R.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2006.10a
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    • pp.189-192
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    • 2006
  • The numerical simulations on the train entrering a tunnel were performed by solving unsteady axi-symmetric problems. To reduce the effects of the pressure wave generated by the train starting abruptly, several starting method of the train were also examined. The pressure rise by the train entering a tunnel was compared with other results, and similar value was obtained compared with those of previous studies.

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버터플라이 밸브를 지나는 압축성 유동의 수치해석적 연구

  • 김희동;김동선;우선훈;서태원
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.34-34
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    • 1999
  • 일반적으로 배관계를 통하는 유체 유량을 조절하거나 감압하는 목적으로 각종 밸브가 널리 이용되고 있다. 이러한 밸브는 작동 유체의 종류나 밸브형상에 따라 여러 가지로 분류할 수 있으나, 밸브가 유동에 미치는 저항특성, 밸브에서 발생하는 유동관련 소음진동, 기밀도, 내구 및 보수성 등을 고려하여 적절한 밸브를 선정하게 된다. 종래 버터플라이 밸브는 주로 비압축성 유체유동을 조절하기 위하여 사용되어 왔으나, 최근 다양한 방면에서 압축성 유동을 제어하기 위하여 그 활용이 증대되고 있다. 이것은 버터플라이 밸브의 형상이 매우 단순하여 밸브가 유동에 미치는 저항이 작으며, 제작 및 설치가 용이하기 때문이다.

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