• 제목/요약/키워드: 유동제한

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Development of Multi-dimensional Limiting Process for Multi-dimensional Compressible Flow (다차원 압축성 유동 해석을 위한 MLP 기법의 개발)

  • 윤성환;김종암;김규홍
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.34 no.7
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    • pp.1-11
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    • 2006
  • Through the analysis of conventional TVD limiters, a new multi-dimensional limiting function is derived for an oscillation control in multi-dimensional flows. Then, Multi-dimensional Limiting Process (MLP) is developed with the multi-dimensional limiting function. The major advantage of MLP is to prevent oscillations across a multi-dimensional discontinuity, and it is readily compatible with more than 3rd order spatial interpolation. Moreover, MLP shows a good convergence characteristic in a steady problem and it is very simple to be implemented. Through numerical test cases, it is verified that MLP substantially improves accuracy, efficiency and robustness both in continuous and discontinuous flows.

Numerical Simulations of Flow Characteristics around a Hull Advancing near the Critical Speed in Restricted Water Condition (제한수로를 임계속도 근방에서 항주하는 선체 주위의 유동특성에 관한 수치해석연구)

  • Kim S. Y.;Lee Y. G.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 1998.11a
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    • pp.175-184
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    • 1998
  • 본 연구에서는 제한된 수로를 운항하는 선체주위의 유동특성에 관한 연구를 수행하고자 하였다. 일반적으로 운하 또는 하천을 운항하는 선박의 경우 제한된 수심의 영향으로 천수효과가 발생하게 된다. 이러한 천수의 효과와 제한된 폭의 영향으로 선수부분에서 선체보다 선행하는 파도가 전파되어 나아가기도 하며, 이로 인하여 선박은 보다 많은 조파저항을 받게 된다. 본 연구에서는 임의의 형상을 갖는 선체가 폭과 수심이 제한된 운하를 임계속도 근처에서 운항하는 경우에 관하여 폭과 수심을 변화시켜가며 수치계산을 수행하여, 제한수로에서의 임의의 선체주위의 유동특성을 관찰하고자 하였다. 수치계산은 MAC(Marker And Cell)법을 기초로 한 유한차분법(Finite Difference Method)을 사용하였으며, 계산에 사용된 격자계는 임의의 형상에 관하여 격자생성이 용이한 직사각형 격자계(Rectangular Grid System)를 사용하였다.

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Counter-Current Flow Limitation Model Based on the Hyperbolic Two-fluid Equations and Interface Shape Function (쌍곡선형 이상유동 방정식과 경계면 모양함수를 이용한 유체기계의 역류유동제한점 예측방법 개발)

  • 정지환
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.1 no.1
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    • pp.15-22
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    • 2000
  • There are lots of industrial machines of which functions are achieved by operation of multi-phase fluids. Some of them take advantage of the characteristics of counter-current two-phase flow The maximum flow rates of gas and liquid phases which flow in opposite-directions (counter-current flow) are limited by a phenomenon known as a Counter-Current Flow Limitation (CCFL or Flooding) The mass and momentum conservation equations for each Phase were established to build a first-order hyperbolic partial derivative equations system. A new CCFL model is developed based on the characteristic equation of the hyperbolic PDE system. The present model has its applicationto the case in which a non-uniform flow is developed around a square or sharp-edged entrance of liquid phase. The model is able to he used to Predict the operating-limit of components in which mass and heat transfer are taking place between liquid and gas phases.

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Damping Characteristics of a Helmholtz Resonator Under the Flow Area (튜브(모사 챔버)내의 유동특성이 음향공 감쇠 능력에 미치는 영향)

  • Song, Jae-Gang;Kim, Young-Mun;Ko, Young-Sung;Kim, Sun-Jin
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.82-85
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    • 2008
  • A Helmholtz resonator is applied to control high frequency combustion instability in liquid rocket engine. Damping characteristics of the Helmholtz resonator are investigated by the flow characteristic and its design. To simulate combustion instability, resonance in a test section(with fixed volume) is made by a pressure pulsator, and then damping characteristics are investigated. Its orifice length and diameter are selected as the design parameters and flow rates are varied to reveal the effect on damping characteristics. The experimental results show that a Helmholtz resonator is also working with flows. When length and diameter of an orifice are small, the tuning frequency increases as the flow velocity increases.

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경사유로내에서 유동비등에 관한 실험적 연구

  • 이태호;김문오;박군철
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.487-494
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    • 1997
  • 비등이 발생하는 경사유로에서 이상유동 구조 파악을 위해 국부적 이상유동 변수의 측정이 이루어졌다. 국부 기포율, 국부 기포빈도, 국부기포속도 그리고 국부 기포크기와 같은 기상 관련 이상유동변수는 이중 전기전도도 탐침으로, 액상속도 분포는 Pilot tuba로 측정하였다. 유로의 경사도가 이상유동 구조에 미치는 영향을 파악하기 위해 실험은 수직, 수직으로부터 30도 경사도 및 60도 경사도에서 유량과 열유속을 변화시켜가며 수행하였으며 유동변수의 측정은 경사진 경우에 측면 방향으로의 대칭성을 고려하여 유로 반 단면내 총 91개 지점에서, 수직인 경우에는 13개 지점에서 이루어졌다. 유동조건은 1.4m/s 이하의 평균 액상 겉보기 속도에 제한되었고 유로내 압력은 대기압이며 유동양식은 미포화 비등에 국한되었다. 측정된 이상유동 변수의 분포를 이용하여 경사유로에 적용할 수 있는 distribution parameter와 drift velocity 같은 dirft flux parameter에 대한 상관식이 개발되었다.

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2상유동의 해석적 모델링

  • 김병주
    • Journal of the KSME
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    • v.30 no.4
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    • pp.322-330
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    • 1990
  • 2상유동의 물리적 문제는 이상화된 계면형상, 경계 및 초기조건과 연속체공식화를 이용한 지배 및 구속관계에 의해 정립된다. 본 글에서는 2상유동모델의 공식화에 대한 근거와 응용의 제한 성등이 제시되었다. 각 2상유동모델들 사이에는 많은 차이점이 존재하고 이들은 모두 주어진 경우에 적절한 평균화 과정에 의해 유도되었다. 2상유동모델링의 가장 큰 어려움은 구속관계의 개발과 관련되어 있으며 실험적 결과와의 송환과정을 통하여 향상될 수 있을 것이다. 구속 조 건의 개발과 함께 2상유동모델링에 대한 연구는 미시적인 동적해석을 위한 다차원 2-유체모델과 총체적인 계의 거동해석을 위한 1차원 2-유체모델, 혹은 단일유체모델의 분야에서 계속 진행되 어야 할 것이다.

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Effects of Outflow Area on Pool Boiling in Vertical Annulus (출구유로 단면적이 수직 환상공간 내부의 풀비등에 미치는 영향)

  • Kang, Myeong-Gie
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.37 no.4
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    • pp.377-385
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    • 2013
  • To identify the effects of an outflow area on pool boiling heat transfer in a vertical annulus, three different flow restrictors were studied experimentally. For the test, a heated tube of smooth stainless steel and water at atmospheric pressure were used. Both annuli with open and closed bottoms were considered. To validate the effects of the outflow area on the heat transfer, the results of the annulus with the restrictor were compared with the data for the plain annulus without the restrictor. The reduction of the outflow area ultimately results in a decrease in the heat transfer. As the outflow area is very small, a slight increase in heat transfer is also observed. The major cause of this tendency is explained as the difference in the intensity of liquid agitation cause by the movement of coalesced bubbles. It is identified that the convective flow, pulsating flow, and evaporative mechanism are considered as the important mechanisms.

Numerical Simulations for Design of a Liquid Rocket Engine (액체 로켓엔진 설계에서의 유동해석)

  • 김영목;채연석
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1995.11a
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    • pp.87-96
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    • 1995
  • 인공위성의 궤도진입에 사용되는 액체추진제 로켓엔진의 개발에서 분사기 설계를 적절히 수정, 보완 할 목적으로 수행된 핵심부품별 유동해석의 내용이 기술되었다. 단일 격자계를 구성하기 어려운 복잡한 형상의 분사기 유동장에 대한 격자계 구성을 용이하게 하고, 3차원의 점성 유동해석을 컴퓨터 기억 용량에 제한없이 수행하기 위한 다중블럭 격자기법이 사용되었다. 분사기의 내부유동은 3차원 비압축성 Navier-Stokes 방정식으로 pseudocompressibility 방법을 이용하여 수치모사되었다. 정상상태의 해는 근사 인자분해에 의한 ADI 기법으로 계산되고, 공간미분항에 대해 nonstaggered 격자계에서 2차 중앙차분을 사용하며 수치해의 안정성을 위해 인공점성항을 추가하였다. 난류계산을 위해 Baldwin- Lomax의 대수적 난류모델에 다수의 벽면효과를 고려하였다. 해석결과는 분사기의 성능에 영향을 미칠 수 있는 유동조건에 따라 분석되었다.

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A Numerical Study of Planar Laminar Impingement Jet with a Confinement Plate (제한면을 가지는 이차원 층류 충돌젯의 수치적 연구)

  • 강동진;오원태
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.18 no.2
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    • pp.414-423
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    • 1994
  • The planar laminar impingement jet with a confinement plate has been studied numerically. Discretzing the convection term with the QUICKER scheme, the full Navier-Stokes equations for fluid flow were solved using the well known SIMPLER algorithm. The flow characteristics with Reynolds number and jet exit velocity profile effects on it were considered for H=3, Re=200 - 2000. Results show that vortical flow forms in turn along the confinement and impingement plates as the Reynolds number increases and such a complicated flow pattern has never been reported prior. The jet exit velocity profile is shown to do an important role in determining the position of vortex flow and its size as well as in stagnation and wall jet flow region. Parabolic jet exit profile results in peak of skin friction 1.4-1.6 times greater than that of uniform profile. The channel height effects are also studied and shown to have an effect on flow pattern similar to that of Reynolds number. Also shown is that effects of the jet exit velocity profile becomes less significant over a certain channel height.