• Title/Summary/Keyword: 수치유체해석

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Shape Design Optimization of Structure-Fluid Interaction Problems using NURBS Surfaces (NURBS 곡면을 이용한 구조-유체 연성문제의 형상 최적설계)

  • Jang, Hong-Lae;Kim, Min-Geun;Cho, Seon-Ho
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.508-511
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    • 2010
  • 본 논문에서는 정상상태 유체-구조 연성문제를 연속체 기반으로 정식화하고 유한요소법을 이용하여 완전 연성된 해를 구하였다. 대 변형을 고려하기 위하여 토탈 라그란지안 정식화를 사용하였으며 유체 및 구조의 비선형성이 고려되었다. 유체와 구조 영역의 형상을 NURBS 곡면을 이용하여 매개화하여 표현하였으며, 형상 최적화를 위해 효율적인 설계민감도 해석법인 애조인 기법을 이용하여 압력, 속도, 변위 등에 대한 설계민감도를 구하였다. 이를 이용하여 최소 컴플라이언스를 갖게 하는 구조물 내부의 유체영역의 설계 등의 수치예제를 통하여 개발된 방법론의 타당성을 확인하였다.

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Structural optimization and numerical analysis of multiphysics system (멀티 피직스 시스템 해석과 구조 최적 설계)

  • Yoon, Gil-Ho
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.157-160
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    • 2009
  • 멀티 피직스 시스템은 구동을 수치적으로 해석하기 위하여 두 개 이상의 연성이 되어 있는 물리계를 고려해야하는 시스템을 일컫는다. 대표적인 예로 기계 분야에서 현재까지 많이 연구되어 왔던 열탄성(Thermal/Structure)과 유체/구조 연성(Fluid/Structure)시스템을 들 수 있다. 또한 현재 차세대 성장산업으로 많은 관심이 집중되고 있는 의료기기나 지능형 자동차와 로봇 등에서 사용되는 다양한 센서와 엑추에이터 등도 특별한 예로 들 수 있다. 특히, 한 개의 물리계 해석으로 시스템 해석이 가능한 기존의 일반적인 기계 시스템과는 달리 MEMS 등의 초소형 시스템은 시스템의 거동을 수치적으로 계산하기 위하여 여러 물리계의 연성을 고려해야 한다는 점에서 대표적인 다물리계 시스템의 예로 들 수 있다. 이렇게 우리생활에 밀접하게 쓰이고 있는 멀티 피직스 시스템은 단일 물리계 시스템과 비교하여 엔지니어의 경험에 의존하여 설계(Design)하기가 어려운 특성이 있다. 이에 이 연구 논문에서는 이런 멀티 피직스 시스템을 해석하고 최적화 하기위한 노력을 소개한다.

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우주발사체 재진입모듈에 적용되는 열차단막 형상에 따른 특성연구

  • Park, Jin-Su
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2016.11a
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    • pp.49-54
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    • 2016
  • 본 연구에서는 유/무인 우주발사체의 재진입모듈에 적용되는 Heat-Shield(열차단막)의 형상에 따른 유동특성을 수치해석으로 분석했다. 재진입모듈이 지구의 대기권을 다시 진입하는 환경(고도 70km)을 기준으로 해석을 진행했다. 열차단막의 형상은 평판, 곡률이 다른 타원으로 나누었으며, 각 형상별 유동특성을 확인했다. 결론적으로 재진입 모듈의 형상에 따라 압력과 속도분포를 기준으로 열적인 분포를 예상했으며, 계산된 항력계수를 비교했다. 단순한 유동으로 열적 분포를 예상한 것에 한계가 있지만 대기권 재진입 모듈의 2차원 설계에 도움이 될 형상기준을 제시했다. 수치해석은 모두 Edison_CFD에서 제공하는 툴을 이용해 수행했으며, 전처리에는 e-mega (structured)을 후처리에는 e-dava를 이용했다. 해석 solver는 '정렬격자기반 2차원 압축성 유동 범용해석 소프트웨어'를 이용했다.

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A NUMERICAL STUDY FOR IMPROVING PERFORMANCE ON PAINT DRYING SYSTEM OF A VEHICLE (차량 도장 건조 성능 향상을 위한 수치해석 연구)

  • Lee, Seung-Jae;Choi, Jong-Rak;Hur, Nahm-Keon;Kim, Hee-Soo
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.16 no.2
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    • pp.75-80
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    • 2011
  • In this study, three-dimensional transient numerical simulations were carried out for a paint drying system of vehicle. The vehicle on assembly line passes through the drying system consisting of hot and cool air blow region. For the moving motion of the vehicle, moving of inlet boundary condition and MRF technique are used. The transient distribution of temperature and velocity in the drying system were predicted numerically. In order to validate the numerical results, transient distribution of the vehicle surface temperature was compared with experimental data, showing a good agreement. As a result of present study, optimal operating condition of the drying system are to be suggested.

A NUMERICAL STUDY ON THE CHARACTERISTIC OF FLOW DISTRIBUTION IN THE CHANNEL OF PLATE HEAT EXCHANGER FOR VARIOUS NUMBER OF CHANNELS (판형 열교환기의 전열판 개수에 따른 유량 분배 특성에 대한 수치해석)

  • Lee, Na-Ri;Jung, Jae-Hyuk;Hur, Nahm-Keon
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2009.11a
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    • pp.129-134
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    • 2009
  • In the present study, the characteristic of flow distribution in the channel of a plate heat exchanger is investigated numerically. In order to accomplish the efficient and fast analyses of the flow characteristics in the channel, a semi-microscopic analysis has been performed using a porous media model. For semi-microscopic analysis using porous media, the flow resistance coefficients are obtained through the result of pressure drop in the experimental data. The results showed that the variation of mass flow rate, geometry and chevron angle strongly depend on the flow distribution in the channel. Particularly, the chevron angle is most important factor for uniform flow distribution.

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A NUMERICAL STUDY FOR IMPROVING PERFORMANCE ON PAINT DRYING SYSTEM OF A VEHICLE (차량 도장 건조 성능 향상을 위한 수치해석 연구)

  • Lee, Seung-Jae;Lee, Sang-Hyuk;Hur, Nahm-Keon;Kim, Hee-Soo
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2010.05a
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    • pp.99-102
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    • 2010
  • In the present study, a three-dimensional numerical simulation was performed in a paint drying system of vehicle assembly line. In the drying system hot air and cool air are blown in turn from the nozzles to dry the trim of vehicle. Inlet boundary condition using user subroutine code is adopted to consider the moving motion of the vehicle. The present paper aims to improve the performance of the drying system. The transient distribution of temperature and velocity at the surface of the vehicle were predicted numerically. From these results, optimal operating condition of the drying system are to be suggested.

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TWO-WAY F냐 simulation OF THE DIAPHRAGM COMPRESSOR AND NON-RETURN CHECK VALVE (고압용 다이아프램 압축기 및 체크 밸브의 2-way FSI 수치해석)

  • Choi, B.S.;Yoon, H.G.;Yoo, I.S.;Park, M.R.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2010.05a
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    • pp.86-92
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    • 2010
  • A metal diaphragm compressor has been widely used for supplying a high pressures gas. This compressor mainly consists of gas oil space and metal diaphragm. Gas sucked in the gas space is compressed by an oscillating metal diaphragm existed between the gas and oil space. A non-return discharge and suction check-valve are components of the compressor that draw off the compressed oil and gas. Those components are self-actuated by differential pressures. Therefore, the rapid response and stable operating conditions are required. In the present study, to find out the dynamic behavior of the suction, discharge valve and diaphragm compressor, the unsteady flow field has been investigated numerically by using the unsteady two-way FSI (Fluid Structure Interaction) simulation method, $k-{\omega}$ turbulent model and mesh deformation.

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THE INVESTIGATION OF UNCERTAINTY FOR THE CFD RESULT VALIDATION (CFD 해석결과 검증을 위한 불확실도 연구)

  • Lee, J.H.;Yang, Y.R.;Shin, S.M.;Myong, R.S.;Cho, T.H.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2008.03a
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    • pp.79-83
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    • 2008
  • An approach to CFD code validation is developed that gives proper consideration to experimental and simulation uncertainties. The comparison errors include the difference between the data, simulation values and represents the combination of all errors. The uncertainties of modeling and numerical analysis in the CFD prediction were estimated by a Coleman's theory. In this paper, the numerical solutions are calculated by A-type standard uncertainty and Richardson extrapolation Method.

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Numerical Analysis of Aerodynamic Performance for Tilt Rotor Aircraft in Cruise Mode Using Chimaera Grid Method (겹침격자 기법을 이용한 틸트로터의 순항모드에 대한 공력성능 수치해석)

  • Ko S. H.;Ahn S. W.;Kim B. S.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2004.10a
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    • pp.87-90
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    • 2004
  • A numerical analysis was made for the unsteady flow fields of rotor system of a Tilt-Rotor aircraft in cruise mode. The Reynolds-averaged thin-layer Navier-Stokes equations were discretized by Roe's upwind differencing scheme and integrated in time by the LU-SGS algorithm. The computational domain of the rotor system was constructed by six multi-block Chimera grids. Simulated unsteady flow fields of rotating blades were studied in several different view points.

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THE INVESTIGATION OF UNCERTAINTY FOR THE CFD RESULT VALIDATION (CFD 해석결과 검증을 위한 불확실도 연구)

  • Lee, J.H.;Yang, Y.R.;Shin, S.M.;Myong, R.S.;Cho, T.H.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2008.10a
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    • pp.79-83
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    • 2008
  • An approach to CFD code validation is developed that gives proper consideration to experimental and simulation uncertainties. The comparison errors include the difference between the data, simulation values and represents the combination of all errors. The uncertainties of modeling and numerical analysis in the CFD prediction were estimated by a Coleman's theory. In this paper, the numerical solutions are calculated by A-type standard uncertainty and Richardson extrapolation Method.

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