• Composites Research
• /
• 제35권5호
• /
• pp.334-339
• /
• 2022

본 연구에서는 복합재료 제조 공정 과정 중 수지의 유동 저항성을 대변하는 인자인 투수 계수를 예측하는 알고리즘을 개발하였다. 단방향 연속 섬유 복합재료 내부에서 섬유와 수직인 방향 투수 계수의 정확한 예측을 위해 대표 체적 요소의 단면 형상을 고려하였다. 섬유의 유체 유동 저항성을 정량화하기 위한 인지로 섬유 간 간격이 사용되었고, 등가 길이는 섬유 배열에 따른 수지의 유로 변화를 나타내는 인자로 사용되었다. 전기-유압 유사성을 접목하여 투수 계수 예측 알고리즘을 개발하고 그 타당성을 확인하였다. 알고리즘은 Matlab과 Python으로 구성되고, 타당성 검증을 위해 FLUENT를 통해 예측된 투수 계수와 비교하였다. 알고리즘과 수치 해석을 통해 얻은 투수 계수가 거의 일치함을 확인하여 알고리즘을 검증하였으며, 소요 시간은 수치 해석 대비 약 1/450로 감소하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.545-550
• /
• 2017

대동맥이나 협착된 경동맥에서는 심장수축기에 간헐적으로 난류현상이 발생하고 있으며, 혈액의 점성특성으로 인해 기존 난류모델로는 정확한 해석이 어려운 실정이다. 혈류는 점탄성 유체의 성질을 가지고 있어 유체의 전단 변형률 증가에 따라 점도가 감소하는 점탄성 유체이며, 이러한 점탄성 유체는 난류 유동시 저항 감소 현상이 발생한다. 기존의 난류해석 모델들은 점성변화가 없는 뉴턴 유체에 적합한 모델들이 대부분이기 때문에, 점탄성 유체의 저항 감소 현상을 고려한 비뉴턴 유체 해석에 적합한 난류 모델개발이 필요하다. 본 논문은 난류 모델 가운데 수렴성이 좋고 해석시간이 짧은 표준 $k-{\varepsilon}$ 모델을 기반으로 저항 완충 함수를 이용하여 비뉴턴 유체의 저항감소 현상을 해석할 수 있는 수정된 난류모델을 제시하였으며, 이를 기존 난류모델들과 비교하여 제시된 난류 모델을 검증하였다. 새로 제시된 수정된 난류모델은 벽함수 및 점성저층을 고려하지 않았기 때문에 해석시간이 대폭적으로 감소하였으며, 적은 격자수를 이용하여 효율적으로 비뉴턴 유체의 난류 현상을 해석할 수 있기 때문에 향후 혈류해석 및 점탄성유체 해석에 적용할 예정이다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제31권5B호
• /
• pp.483-489
• /
• 2011

본 연구에서는 잠제 주변의 세굴 및 퇴적현상을 수치적으로 모의하기 위해 기존의 수치 파동 모델에 모래입자의 거동 해석을 위한 lagrangian 입자 모델을 결합한 새로운 수치모델을 개발하였다. 수치 파동 모델로서는 파랑에 의한 해저지반 내의 모래입자의 이동과 유동화 해석을 위해 투수성 매체 내부의 유체저항(관성저항, 층류저항 및 난류저항)을 고려할 수 있는 수치모델에 LES 난류모델을 도입한 수치해석기법(허와 최, 2008)을 이용하였다. 또한, 모래입자의 이동해석을 위한 lagrangian 입자 모델로서는 많은 개개의 입자들의 동적해석에 탁월한 개별요소법(Cundall and Strack, 1979)을 적용하였다. 개발된 해석기법을 이용하여 불투과 잠제 전면의 세굴에 대한 수치시뮬레이션을 실시한 후, 기존의 수리모형실험과 정성적으로 비교하면서 그 적용성을 검토하였다.

• 한국광학회지
• /
• 제24권6호
• /
• pp.342-346
• /
• 2013

고출력 LED 패키지의 방열 특성 향상을 위하여, 다이 접합부에 실리콘 접착제와 금속 패턴의 병렬 접합 구조를 적용하여 열 유동 해석을 수행하였다. 그 결과, LED 칩에서 발생한 열은 주로 금속 패턴 구조물을 통해 기판으로 효과적으로 전달되고 있으나, 패턴 구조물의 크기에 따라 효율의 차이가 있음을 확인하였고, 그 효과를 정량화하기 위해 정규화 길이를 도입하여 칩과 금속 패턴 구조물의 면적에 따른 열 저항을 비교하였다. 정규화 길이가 길어지면 금속 패턴 구조물에 의한 열 우회 경로가 칩에 고르게 분포하여 열 저항이 감소하였으며, 그 값은 단순 병렬 열 저항 이론 값보다 다소 큰 수치로 수렴하지만, 충분한 열 저항 개선 효과를 얻을 수 있었다.

• 지구물리
• /
• 제4권1호
• /
• pp.11-20
• /
• 2001

석조문화재에 대한 지구물리학적 진단방법을 제시하기 위해, 경남 함안군 군북면에 있는 방어산 마애불에 대한 굴절법 탄성파탐사와 전기비저항탐사를 수행하였다. 굴절법 탄성파탐사결과 본 마애불 지역의 상부층은 탄성파속도 308～366m/s의 풍화토층, 1906～2090m/s의 연암층과 그 하부의 5061～5650m/s의 극경암층에 해당하는 기반암이 분포하고 있으며, 마애불 주변부의 풍화토층 및 연암층에 대한 지반보강대책이 설계되어야 할 것으로 판단된다. 전기비저항 탐사결과 마애불 우측부에 남북～북북동 방향의 131～226 Ohm-m의 낮은 비저항대가 발견되며, 이 부분은 강우시에 지하수의 유동통로 역할을 하여 대상 부지 중에서 가장 취약한 연약구간이다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제33권2호
• /
• pp.13-29
• /
• 1996

이 논문은 자유표면을 포함하는 시리즈 60($C_B=0.6$)선형 주위 유동장에 대한 계산결과를 보여준다. 지배 방정식으로는 3차원 Navier-Stokes 방정식을 사용하고, 높은 레이놀즈수에서의 난류 유동장을 계산하기 위하여 Baldwin-Lomax난류모형을 채용하였으며 계산시간을 줄이기 위해 물체 표면에서는 벽법칙을 채용하였다. 지배 방정식은 유한 차분법에 의해 차분화 되었으며, 음해법[1]에 의해, 압력 Poisson방정식은 완화법(successive-over-relaxation method)에 의해 프로그램을 구성하였다. 자유표면 유동을 정확히 계산하기 위해서는, 동역학적 자유표면 경계조건식의 수치해법이 매우 중요하다. 이 논문에서는 세 가지의 수치해법을 채용하여 그 결과를 실험결과와 비교하였다. 결론적으로, 계산된 저항계수($C_F,\;C_P$와 파형은 실험 값과 잘 일치하고 있다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제34권7호
• /
• pp.671-677
• /
• 2010

본 연구에서는 직경이 수백 nm로부터 수 ${\mu}m$에 이르는 균일한 크기의 액적을 생성하는 마이크로 플루이딕 플랫폼이 설계되었다. 미세한 액적을 생성하기 위하여 T-정션과 유동집속 장치가 마이크로�a푸이딕 채널로 통합되었다. 상대적으로 큰 수성 액적들이 상류의 T-정션에서 생성되어 유동집속 장치로 이송되는데, 여기에서 각각의 액적은 압력과 점성응력의 작용에 의하여 목표로 하는 크기로 잘게 쪼개진다. 이러한 구성은 내부 유체의 매우 느린 유량과 유동집속 영역에서 내부 및 외부 유체 사이의 높은 유량비를 가능하게 한다. 본 마이크로플루이딕 장치는 약 $1\;{\mu}m$ 크기의 직경을 가지는 액적들을 3%보다 작은 표준 편차로 생성할 수 있음이 제시되었다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제38권5호
• /
• pp.431-436
• /
• 2014

컨덕턴스는 유동저항의 반대되는 개념으로써, 광범위하게 유동지표로써 현재 사용되고 있다. 하지만, 유동 컨덕턴스 연구들은 지금까지 매우 드물며, 압축 공기의 표준화 장치에 대한 체계적인 연구가 필요하다. 본 연구에서는 2차 방정식 난류모델을 이용한 압축성 N-S 방정식을 적용하여 수치해석적(CFD) 연구를 수행하였다. 본 CFD 결과는 기존의 실험 데이터를 통해 검증되었으며 공압 배관의 입구 및 출구에서의 컨덕턴스와 마찰 계수의 값은 유량을 평가하기 위해 사용되었다. 본 결과는 컨덕턴스가 공압 배관의 입구 및 출구에서의 압력 비율에 의존한다는 것을 보여준다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제38권1호
• /
• pp.52-61
• /
• 2001

최근에 선형의 유체성능 평가에 활용되기 시작한 CFD 계산결과의 검증을 위해서는 잘 정리된 선체 주위의 국부유동 계측자료의 확보가 필수적이다. 그동안 국내에서 저항성능 평가를 위한 검증자료의 확보를 위해 모형선이 직진하는 경우에 대한 유동 계측이 몇 차례 수행되었다. 본 논문에서는 VLCC 모형의 사항 중 발생하는 여러 개의 분리된 보오텍스 등 매우 복잡한 선미 유동장을 계측함으로써 조종성 계수 추정을 위한 수치계산 결과의 검증 자료를 확보하고자 하였다. 선체가 표류각 $0^{\circ},\;5^{\circ}$와 $10^{\circ}$를 가지고 진행할 때, St. 2와 A.P. 위치에서 좌현 및 우현의 속도장을 각각 계측하였으며, 표류각이 큰 경우에는 각각 발생 위치가 다른 네 개의 보오텍스가 선미에 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제37권8호
• /
• pp.905-910
• /
• 2013

열교환기의 나선형 튜브에 난류모형을 적용하여 유동해석을 수행하였다. 난류모형은 Spalart-Allmaras과 k-${\varepsilon}$이고 시뮬레이션에는 정렬격자를 적용하였다. 레이놀즈 수 영향을 규명하기 위하여 Navier-Stokes 방정식을 풀어 속도벡터, 압력, 잔차, 마찰계수를 재연하였다. 나선형튜브는 원심력을 증가하여 튜브의 바깥부분에 벽전단 응력을 크게 하였다. 열전도율과 마찰저항의 증가는 곡률에 기인하며 튜브의 내부방향으로는 벽 전단응력이 감소했다. 원심력은 유체의 에너지를 증가시켜서 바깥쪽으로 열전도율을 증가시켰고 이는 내부유동의 압력강하 및 관마찰계수가 상호 밀접한 관계가 있음을 규명하여 주었다. 본 수치결과는 검증을 위하여 타 계산에서 얻어진 마찰계수 결과와 비교하였다.