• 제목/요약/키워드: 원형다공

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다공성 방풍벽의 3차원 유동특성 (A Study of Three Dimensional Flow Characteristics near the Porous Wall)

  • 김성훈;김일현;장영배
    • 에너지공학
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    • 제28권4호
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    • pp.19-28
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    • 2019
  • 수직으로 위치한 다공성의 방풍벽을 통과해 흐르는 공기의 난류 유동특성을 해석하였다. 방풍벽은 다수의 원형 단면으로 구성된 공극으로 구성하고, 다공도는 공극의 직경으로 조절하였다. 대부분의 결과는 FLUENT를 이용한 해석결과로 3차원 다공벽 주위의 유동특성을 제시하였으며, 방풍벽에 형성되는 압력분포를 통해 방풍벽의 항력계수를 제시하였다. 항력계수는 레이놀즈 수 및 다공도에 의해 정의되나 레이놀즈 수의 영향은 크지 않은 반면에 다공도에 대한 영향은 매우 크다. 3차원 공극을 갖는 방풍벽의 항력계수를 다공도의 함수로 제시하여 2차원 결과와 비교하였다.

원형 다공배플이 있는 덕트에서의 열전달과 마찰계수에 관한 수치해석 (Numerical analysis of heat transfer and friction factors in a duct having circular perforated baffles)

  • 오세경;안수환;;배성택
    • 동력기계공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.44-50
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    • 2012
  • The present numerical study was performed to determine how the two perforated baffles( Inclined angle=$5^{\circ}$; perforation diameter=2cm) placed at a rectangular duct affect heat transfer and associated friction factors. The parametric effects of perforated baffles(3, 6 and 12 holes) and flow Reynolds number ranging from 28,900 to 61,000 on the heated target surface are explored. As for the investigation of heat transfer behaviours on the local Nusselt number with two baffles placed at $x/D_h=0.8$ and $x/D_h=0.8$ of the edge baffles, it is evident that the average Nusselt number increases with increasing number of holes, but the friction factor decreases with an increase in the hole number placed at baffles. The numerical results by commercial code CFX 10.0 are confirmed with the experimental data.

타공형 스트레이너의 압력강하 예측을 위한 다공성모델링 (Porous modeling for the prediction of pressure drop through a perforated strainer)

  • 정일선;박재현;배재환;강상모
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권4호
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    • pp.358-367
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    • 2013
  • 본 논문에서는 타공판으로 구성된 필터의 전부 또는 일부를 다공성 매질로 대체하고 Forchheimer 법칙에 따라 판의 수직방향과 횡방향으로 손실계수를 부과하여 스트레이너를 지나는 유동의 압력 강하량를 정확히 예측할 수 있는 다공성모델링 기법을 적용하고 그 유효성을 확인하였다. 먼저 간단한 파이프 유동 해석을 통하여 수직방향 손실계수를 구하였다. 이어 필터 내에 반복되는 타공판 형상과 유동손실특성을 공유할 수 있는 단위주기 형상을 설정하고, 설정된 단위형상에 대하여 원형과 다공성모델 수치모사를 각각 수행한 후, 얻어진 두 결과를 서로 비교하여 횡방향 손실계수를 구하였다. 적용된 다공성모델링 기법을 검증하기 위하여 스트레이너 전체형상에 대하여 다공성모델 수치모사를 수행하였으며, 그 해석결과를 원형 수치모사 결과와 직접 비교하였다. 비교 결과, 다공성모델링 기법은 압력 강하량과 유동특성을 비교적 정확히 예측하였으며 계산비용과 직결되는 노드 수는 약 3~4배 정도 줄일 수 있었다.

다공성 핵연료 소결체의 유효열전도율의 수치적 해석 (A numerical analysis of effective thermal conductivity of a porous nuclear fuel)

  • 주영철;박권현
    • 대한기계학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.368-375
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    • 1987
  • 본 연구에서는 이러한 기하형태의 불규칙성을 쉽게 고려할 수 있는 윤곽좌표계 (body fitted coordinate systems)를 이용하여 다공성 물질의 유효열전도율을 결정하 는 방법을 제시하였다.기공의 형상을 원형으로 가정하고 기공율과 기공 내부기체와 고체의 열전도율비 등의 변수가 유효열전도율과 이들 변수의 상관관계식을 제안하였으 며, 또한 핵연료 소결체와 같은 실제적인 다공성 물질의 유효열전도율을 해석하는데 좀 더 타당한 타원형 형상의 기공 가정방법을 제시하였다.

분자동역학을 이용한 다공성 물질 건조공정 멀티스케일 시뮬레이션(1부 : 균질화법 해석) (Multi-scale simulation of drying process for porous materials using molecular dynamics (part 1 : homogenization method))

  • 오진원;백성민;금영탁
    • 한국결정성장학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.115-122
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    • 2004
  • 다공성 물질이 건조될 때 입자는 겔 상태의 그물망 구조를 갖는다. 따라서 건조공정 중 발생하는 잔류응력을 정확하게 해석하기 위해서는 공극률과 공극형상에 따른 물성을 알아야 한다. 본 연구에서는 균질화법으로 원형과 십자형의 공극을 갖는 미시적인 겔구조로부터 공극률에 따른 재료의 탄성특성을 예측하고. 다공성 세라믹 애자의 건조공정을 유한요소 해석하였다. 해석 결과, 변형 형상과 온도, 습도 분포는 공극을 고려하지 않은 해석과 유사하지만 잔류응력 값은 큰 차이가 있음을 알 수 있었다.

소음제어용 탄성다공물질이 대어진 원형덕트 내의 음파전달 (Sound Propagation in Circular Duct Lined with Elastic Porous Noise Control Materials)

  • 정인화;강연준
    • 소음진동
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    • 제9권2호
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    • pp.302-309
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    • 1999
  • In this paper, a circular lined-duct is modeled by using an axisymmetric foam finite element, which is based on elastic porous material theory of Biot. For various thicknesses of three kinds of lining materials, finite element predictions are compared with measurement results and Morse's analytical results. While the analytical model has larger error as the lining becomes thicker, results of the present model have a good agreement with experimental results for all the thicknesses considered here. It has also been found that constraining the axial motion on the circumferential surface of the lining enhances sound attenuation at low freqneucies.

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다공성 인공어초의 국부세굴 특성 분석 수치모형실험 (Numerical simulation of local scour around porous type fish reef)

  • 윤재선;이지훈;신충훈;하태민
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.233-233
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    • 2019
  • 본 연구에서는 3형식 다공성 인공어초의 국부세굴 발생에 따른 인공어초의 안정성 검토를 위하여 3차원 수치모형인 FLOW-3D의 Sediment 모듈을 적용하여 분석을 실시하였다. 실험파랑 설정을 위하여 인공어초 설치 예정지인 서해 대상해역(대청도, 연평도 인근)의 100년 빈도 설계파랑을 적용하였으며, Bretschneider-Mitsuyasu 스펙트럼 기법을 통하여 파랑을 재현하였다. 원형상격자 조건은 최대 0.1m~2.0m에 해당하며, 수치모형실험 해석 시간을 고려하여 입사파랑의 진행방향으로 인공어초의 1/2 폭에 해당하는 X축(190개), Y축(80개), Z축(110~180개) 영역에 대한 격자조건 설정하고 분석을 실시하였다. 분석은 인공어초 하중에 따른 동적 거동을 반영하는 FSI(Flood Structure Interaction)기법을 적용하였으며, 분석결과 인공어초 구조물 하단의 돌출부분에서 세굴발생이 확인되었으며, 최대세굴심은 3형식 인공어초의 규격 및 단위체적당 중량이 클수록 높게 발생하였다.

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다공평판의 형상최적화에 관한 연구 (A Study on the Shape Optimal Design of Perforated Plate)

  • 김형준;권영석;박정호;안찬우;김현수
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.731-734
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    • 1997
  • In this study, a shape optimization is performed for circular and elliptical holes to reduce weight of a plate. It is accomplished in reference to the results of topology optimization of the square plate with circular hole. From the results. it is concluded that the stress values of shape optimization of them are satisfied with 100MPa of constraint condition.

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원통-다관형 열교환기의 다관측 입출구 유동 특성의 실험적 연구 (Experimental Study of Inlet/Outlet Flow Characteristics in Tube-side of Shell and Tube Heat Exchanger)

  • 도흔승;왕개;박승하;김형범
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권7호
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    • pp.581-588
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    • 2014
  • 본 논문에서는 원통-다관형 열교환기의 다관측 유량의 분배도 향상을 위해 다공성 배플 유무에 따른 입구 및 출구부의 유동 특성을 실험적으로 연구하였다. 원통 및 다관측 유량의 분배성능은 원통-다관형 열교환기의 성능에 직간접적인 영향을 준다. 실험 연구를 위하여 원형 크기의 1/3로 축소한 실험 모델을 제작하였고, 60, 80, 90 LPM의 유량 조건에서 다공성 배플의 유무에 따른 다관측의 분배 성능을 입자화상속도기법을 이용한 입구 및 출구부의 속도장 측정을 통해 확인하였다. 연구로부터 절대 불균일 분배도를 계산하여 정량적으로 다공성 배플이 유량의 분배도에 주는 영향을 확인하였다. 측정 결과로부터 유량에 상관없이 배플을 설치하였을 경우 74%의 절대 불균일 분배도의 감소 효과를 가졌다.