• Title/Summary/Keyword: 유동장 시뮬레이션

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환형 전자 빔에 인가된 나선형 자기장의 diocotron instability 안정 효과에 대한 2차원 PIC 시뮬레이션

  • Jo, Yeong-Hyeon;Lee, Jeong-Yeol;Kim, Jin-Seok;Heo, Min-Yeong;Lee, Yun-Ho;Lee, Hae-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.227.2-227.2
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    • 2016
  • 환형 전자 빔이 진행됨에 따라 표면파의 전단 유동에 의해 발생 및 진행되는 diocotron instability(다이오코트론 불안정성)를 안정시키기 위해, 나선형 자기장이 인가된 상황을 2차원 PIC 시뮬레이션을 통해 구현하고 그 효과에 대한 조사가 수행되었다. 나선형 자기장은 2차원 단면 상에서 회전하는 자기장으로 표현되었고, 이에 대해서 자기장이 회전하는 각도와 회전 주기, 회전 방향을 변수로 하여 그 효과를 나타내었다. 결과적으로, 자기장이 회전 하는 방향과 전자 빔이 회전하는 방향이 반대가 되었을 때, diocotron instability가 진정되는 효과를 얻었으며 이는 불안정성의 근원인 전단 유동을 완화시킴으로써 얻어진 결과임이 확인되었다. 이 때, 동반되는 밀도 분산 현상에 대해서도 고려가 되었고, 결론적으로 인가되는 나선형 자기장에 대하여 가장 적절한 조건에 대한 조사가 수행되었다.

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Flow measurement in engine cylinder (기관 실린더 내의 가스 유동 계측)

  • 이창식
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.9 no.1
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    • pp.9-14
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    • 1987
  • 왕복동 내연 기관 실린더 내의 가스 유동은 기관의 성능 향상, 연소 개선, 배기 정화 등에 직접적 으로 영향을 미치는 인자로 되며, 최근 각종 유동의 측정 방법 및 측정 장치의 개발은 가스 유동 계측에 많은 발전을 가져 왔다. 특히 각종 열기관의 연소 성능 향상을 위한 노력은 기관의 성능 향상과 더불어 여소 배출물의 유해 성분 저감을 위한 연구에 더욱 박차를 가하게 되었다. 이에 따라서 기관의 최적 제어 운전, 자동 제어 연료 공급 및 분사장치 등에 이르기까지 많은 노력이 경주되어 왔다. 이러한 연구 개발에 못지 않게 중요한 것은 실린더 내의 연소 성능을 향상시키 는 것이며 이를 위해서는 먼저 기관 실린더 내부의 가스 유동을 밝히고, 유동의 모델링, 유동장의 계측, 연소장의 유동 측정 등의 연구가 매우 중요한 것으로 생각된다. 실린더 내의 연소 및 유 동장의 연구는 주로 연소 특성치를 관한 연구와 유동장을 중심으로 하는 흐름의 시뮬레이션을 비롯 유동장의 계측으로 크게 나눌 수 있다. 여기서는 주로 실린더 내의 가스 유동의 측정 방 법과 최근의 연구 동향에 대하여 몇 가지 측정의 보기를 중심으로 다루기로 한다.

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Flow field simulation and structural optimization design of cyclone separator based on Fluent (플루언트(Fluent) 기반의 사이클론 분리기의 유동장 시뮬레이션 및 구조 최적화 설계)

  • Gu Haiqin;Byung-Won Min
    • Journal of Internet of Things and Convergence
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    • v.10 no.5
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    • pp.73-85
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    • 2024
  • In recent years, China has been committed to promoting energy-saving and emission-reduction measures across various industries. In the steel production process, wet dust removal technology is widely adopted. However, the existing dust removal equipment, particularly the cyclone separator, suffers from insufficient dewatering efficiency, leading to a "rain" phenomenon during waste gas emission, which in turn causes secondary environmental pollution. The design of the guide vane wheel is crucial for enhancing the dewatering efficiency of the cyclone separator. Therefore, this study, based on fluid mechanics and flow field analysis theories, utilizes the FLUENT software to simulate and analyze the blade angle and flow area of the guide vane wheel. By combining the flow field analysis and simulation results with the specific parameters of the equipment, the structure of the cyclone separator's guide vanes was optimized and applied to actual production. Practice has proven that the optimized cyclone separator significantly improved dewatering efficiency and effectively reduced the rain phenomenon around the chimney, thereby enhancing environmental quality. The research of this project is conducive to the later application of artificial intelligence, the Internet of Things, big data, cloud computing, and other technologies in the 5G+ smart steel factory of the steel industry. It lays the foundation for using digital twin technology to carry out 3D modeling of the plant area, in order to facilitate the reappearance and simulation of the entire production process.

Numerical simulation of upper convected maxwell fluid flow through planar 4:1 contraction (평면 4:1 수축을 지나는 어퍼 콘벡티트 맥스웰유체 유동의 수치 시뮬레이션)

  • 송진호;유정열
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.11 no.1
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    • pp.160-169
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    • 1987
  • Numerical simulation of the flow of upper convected Maxwell fluid through planar 4:1 contraction has been performed using type dependent difference apprximation of vorticity equation. For creeping flow assumption, the numerical convergence has been achieved up to much higher values of elasticity parameter than those obtained by conventional finite difference method. For non-vanishing Reynolds number flow, it is shown that the corner vortices disappear, which is in good qualitative agreement with extant experimental results. In doing so, spatial distributions of stream function, vorticity and stresses are considered in relation to change of type of vorticity.

Simulation of KM Plume Density Field by Residual Thrust Using DSMC Method (DSMC 방법을 사용한 KM 잔류추력 밀도장 시뮬레이션)

  • Choi, Young-In;Ok, Ho-Nam;Hong, Il-Hee
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.769-771
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    • 2011
  • The satellite payloaded on the 2nd stage of KSLV-I is planned to perform CCAM(Contamination and Collision Avoidance Maneuver) not to collide with KM(Kick Motor). At the moment, the satellite should pass through low density environment not to be contaminated by KM plume due to residual thrust. Therefore, it is necessary to predict the flow field of KM plume by residual thrust. In this paper, DSMC (Direct Simulation Monte-Carlo) method, which is widely accepted to simulate in rarefied regime, is used to compute the density field of KM plume by residual thrust and the result of DSMC simulation was compared with that of FLUENT to validate it.

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A Numerical Simulation of a Viscous Flow behind a Sea-botton Isolated Ridge in Shallow Water (천해수역에 위치한 3차원 해저돌출물 주위 점성유동장의 수치시뮬레이션)

  • Lee, Young-Gill;Miyata, Headeki;Lee, Guen-Moo
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.6 no.1
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    • pp.29-42
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    • 1992
  • 자유표면하에 잠긴 복잡한 3차원 물체 주위의 흐름을 해소하기 위한 수치계산법이 TUMMAC(Tokyo Univ. Modified Marker And Cell)법을 기초로 하여 개발되었다. 임의물체의 no-slip 3차원 물체표면조건을 보다 간단히 처리하기 위하여 "porosity"라는 개념이 도입되었으며, 담수성에 잠겨 있는 해저돌출물 주위의 유동을 계산하여 그 응용성을 검토하였다. 돌출물 후방의 복잡한 와동들의 상호간섭이 잘 시뮬레이션 되었다.시뮬레이션 되었다.

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Design of Remote Field Eddy Current Sensor for Water-Wall Tube Inspection using Simulation (시뮬레이션을 활용한 유동층보일러 수냉벽튜브 검사용 원격장 와전류 탐상 센서 설계)

  • Gil, Doo Song;Kwon, Chan Wool;Cho, Yong-Sang;Kim, Hak-Joon
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • v.5 no.1
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    • pp.33-38
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    • 2019
  • Thermal power generation accounts for the highest percentage of domestic power generation, among which coal-fired boiler generation accounts for the highest percentage. Coal boilers generate harmful substances and fine dust during coal combustion and have a serious effect on air pollution. So, fluidized-bed boilers have been introduced as eco-friendly coal boilers. It uses a fluid medium which affect the combustion temperature of coal. Because of it fluidized-bed boilers emit less pollutants than original one. Water-wall tubes play an important role in this fluidized bed boiler. Due to the fluid medium, the wall damage is more severe than the existing boiler. However, there is no quantitative maintenance technique in Korea yet. Remote field eddy current testing is a non-destructive evaluation technique that is often used for inspection of inner and outer wall of tube. it can inspect with non-contact and high speed. However, it is an inspection that proceeds from inside the pipe, and the water-wall tube is not able to enter the interior. In this study, we designed and simulated an external remote field eddy current sensor suitable for water-wall tube of a fluidized - bed boiler using simulations. By obtaining a signal similar to the existing remote field eddy current test, the criteria for the external remote field eddy current sensor design can be presented.

Analysis of Wave, Water flow Environmental Changes caused by the Installation Structure in Suyoung bay (부산 수영만 해상구조물 설치로 인한 파랑-유동환경변화 분석)

  • Park, Sang-Gil;Lee, Joong-Woo;Cook, Seng-Gi;Yang, Sang-Yong;Kang, Suk-Jin
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2009.10a
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    • pp.132-133
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    • 2009
  • 부산 수영만 해상케이블카 설치예정수역에서 파랑 및 유동환경에 대한 기본 자료 조사와 아울러 대상해역에서 구조물을 설치하였을 때 주요 입사파에 대한 파랑 및 유통환경 변화 특성을 수치모텔 시뮬레이션으로 분석하여 타당성을 검토하고자 하였다. 대상해역에서 광안대교가 설치된 조건이나 이의 외해측으로 일련의 해상케이블 지지구조물을 설치함에 따라 발생할 수 있는 환경 중 해저저질의 이동 및 표사에 영향을 미치는 파랑과 유동장 해석을 대상으로 하였다. 파랑해석은 SWAN 모델을 이용하여 분석하였고, 유동장 해석은 MIKE21 HD 모듈을 이용하여 해석하였다.

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Optimal Constant Feedback Control of Flow-Induced Vibration in Bluff Structures (유체의 흐름에 의해 야기되는 구조물 진동의 최적 제어)

  • Cho, H. S.
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.7 no.2
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    • pp.212-217
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    • 1983
  • 유동장에 구조물이 놓여 있을 때 유체의 운동과 구조물 진동의 상호작용으로 비선형 자려진동 (self-excited vibration)을 일으키는 경우가 많다. 본 논문에는 이러한 현상으로 야기되는 구조물 의 불안정한 진동을 없애기 위한 방법으로의 일환으로 최적 진동 제어기를 설계하였으며, 설계 방법과 시뮬레이션 결과를 자세히 언급하였다.

Design of Large 2-Axis Magnetic Fields Driving Apparatus for In Vivo Experiments (생체실험용 대형 2축 자기장 발생장치의 설계)

  • 성기연;김윤명
    • Proceedings of the Korea Electromagnetic Engineering Society Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.277-281
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    • 2000
  • 본 논문에서 생체실험용 대형 2축 자기장 발생장치를 설계하였다. 생체실험 대상이 유동적이지 않고 홀더(holder)내에 고정될 경우 이는 방향성(orientation)의 논란이 불가피하며 이 영향을 줄이기 위해 각 축에 4개씩 총 8개의 코일을 사용하여 2축 4중코일 구조로 장치를 설계하였다. 원하는 특정 자기장에 대한 권선수 및 전류치를 결정하기 위해 정육면체 구조의 자기장 발생장치를 원통형으로 근사화시켜 간소하게 수식을 유도하였으며 각 코일의 최적위치 및 최적 권선비는 별도의 최적화 시뮬레이션을 통하여 수치를 추출하였다. 이렇게 얻어진 수치들을 MATLAB으로 제작한 시뮬레이터에 적용하여 설계 조건과 동일하게 모델링한 발생장치 주변에서의 자기장 분포를 시뮬레이션 해보았으며, 각 축에서의 균일도를 평가하여 균인 자기장 분포영역 또는 사용가능영역을 도출하였다. 장치해석 결과, 임의의 기준 자기장에 대해 약 5%의 오차범위를 인정할 경우, 최소 60% 이상의 사용가능영역을 확보할 수 있었으며, 이 영역 내에서는 고도의 균일 자기장이 분포함을 확인할 수 있었다.

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