• 제목/요약/키워드: 이차 유동

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타원형 실린더 주위의 비정상 유동 해석 (Unsteady Flow Analysis around an Elliptic Cylinder)

  • 임영택;박영빈;김문상
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.15-20
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    • 2005
  • 타원형 실린더 주위를 흐르는 비정상 점성 유동을 해석하기 위해서 SIMPLER 방법을 사용한 이차원 비압축성 나비어-스??스 유동 해석 프로그램을 개발하였다. 실린더 직경에 대한 두께의 비가 0.6, 0.8, 1.0, 1.2인 실린더 주위의 점성 흐름을 레이놀즈 수 200, 400, 1000인 조건에서 해석하였다. 본 논문은 실린더 두께와 레이놀즈 수가 실린더에 작용하는 양력 및 항력에 미치는 영향을 파악하는데 주 관심을 두었다. 개발된 해석 프로그램의 검증을 위해서 가용한 실험 자료와 수치 해석 자료가 개발된 해석 프로그램의 수치 결과와 비교되었으며, 잘 일치하는 경향을 보여주었다. 본 연구를 통해서 실린더 두께와 레이놀즈수가 항력과 양력의 진동 주기뿐만 아니라 크기나 진폭에 큰 영향을 미치게 됨을 알 수 있었다.

자유표면을 가지는 점성 유동장내의 기포거동에 관한 기초해석 (Basic Analysis of Bubble Behavior in the Viscous Flow Domain with the Free Interface)

  • 박일룡;전호환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제39권1호
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    • pp.16-27
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    • 2002
  • 이유체 비압축성 점성 유동장내에서의 이차원 기포의 운동과 변형을 레벨셋 방법을 도입하여 해석하였다. 지배방정식은 유한체적법을 사용하여 해석하였다. 본 방법의 수치계산결과는 발표된 실험결과와 계산결과의 비교를 통해 검증하였다. 수치계산에서는 초기상태에 유동장 내에 두 유체의 비교란 자유표면이 존재할 때 단일 및 다수의 기포의 운동과 변형을 해석하였다. 해석을 통해 표면장력의 변화와 밀도비의 변화에 따른 기포거동의 변화를 살펴볼 수 있었다. 자유표면은 기포가 자유표면으로 상승할 때 기포의 거동에 큰 영향을 끼친다. 레벨셋법을 사용하여 계산된 본 연구의 결과들을 통해서 기포거동의 특성을 살펴볼 수 있었다.

램 가속기 성능 향상을 위한 예 혼합기 조성비 최적화에 관한 연구 (Premixture Composition Optimization for the Ram Accelerator Performance Enhancement)

  • 전용희;이재우;변영환
    • 한국추진공학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.21-30
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    • 2000
  • 본 연구에서는 램 가속기의 성능 향상을 위한 수치최적화를 수행하였다. 일정한 형상과 질량을 가진 탄체를 최초의 속도 $V_o$로부터 목표 속도 $V_e$로 가속시킬 때까지의 최소의 램 가속관 길이를 탐색하는 것을 목표로 하였고 $H_2$, $O_2$, $N_2$로 구성된 예 혼합기의 각 화학종의 몰수를 설계변수로서 채택하였다. 목적함수와 구속조건은 설계 과정에서 선형화 하여 구배법과 SLP기법을 적용하였다. 내부유동은 이차원 비점성 유동을 가정하고 화학반응의 해석은 8단계 7화학종 모델을 적용하였다. 가속관 길이의 결정을 위하여 램 가속관 내부의 유동은 준 정상상태로 가정하고 몇 개의 동일 구간으로 분할하여 각 속도에서의 추력 계수와 가속도를 동시에 구하여 전 속도 영역에 대하여 수치 적분하였다. 본 연구를 통하여 7회의 설계 반복으로 가속관의 길이를 19% 감소시켰다. 본 연구의 결과로부터 다단계, 다 화학종의 램 가속기의 설계최적화 문제에 직접적으로 적용할 수 있음을 확인하였다.

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가시설 H-pile의 유동화 채움재 개발 (A Study on the Development of Flowable Fill Materials for H-pile)

  • 정원정;임종철;김태효;주인곤;강현우
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권8호
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    • pp.39-50
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    • 2011
  • 흙막이 가시설 공사에 사용되는 H-pile은 철거의 어려움으로 공사 완료 후 그대로 지중에 사장되거나 사용 후 인발된다. 이때 H-pile 외부에 공동이 있을 경우 지반 변형을 일으키게 된다. 본 연구의 목적은 H-pile을 이용한 흙막이 구조물 조성 시 천공 후 공동 충진을 용이하게 할 수 있고, H-pile 회수 시 마찰을 최소화하는 채움재 개발에 있다. 일차시험에서는 연구 목적을 만족하는 배합비를 선정하기 위해 수행되었고, 이차시험에서는 사용재료와 철판의 전단시험으로 인발 시 적용성을, 압밀시험을 통해 공동 충진 시 적용성을 평가하였다. 시험결과 유동화 채움재로서 우수한 성질을 보이는 배합은 벤토나이트를 기준으로 물 350%~450%, 시멘트 70%~100%, 모래 70%~100%가 포함된 배합으로 나타났다.

탈질설비 내에서 입구유동 NOx 분포에 따른 AIG유동제어의 전산해석적 연구 (The Numerical Study on the Flow Control of Ammonia Injection According to the Inlet NOx Distribution in the DeNOx Facilities)

  • 서덕철;김민규;정희택
    • 청정기술
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    • 제25권4호
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    • pp.324-330
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    • 2019
  • 선택적 촉매환원법은 산업 설비에서 분사되는 배기가스의 탈질 과정에 유용한 방법이다. 촉매 층 입구에서의 암모니아-질소산화물의 혼합비 분포는 탈질 과정에서 중요하다. 본 연구에서는 전산해석 기법을 이용하여 탈질설비의 입구 배기가스 내 질소산화물의 유동 분포에 따른 암모니아 분사 노즐의 유량을 조절하여 NH3/NO 몰 비의 균일도를 개선하였다. 출구 X/H = 3 지점에서의 몰 비에 의한 평균제곱근오차 값을 최적화 변수로 선정하였고 실험계획법을 기반 한 최적화 알고리즘을 도입하였다. 균일, 포물선, 상향 솔림, 임의 등 4가지 입구 유동 형태에 대해 8개의 분사 노즐의 암모니아 분사 유량을 도출하였다. 정상상태의 비압축성 점성 이차원 유동장 해석을 위해 상용 소프트웨어인 ANSYS-FLUENT에 k-𝜖 난류모델을 적용하였다. 본 해석의 결과, 입구 배기가스의 유동 형태 별로 9.58%에서 80.0% 의 몰 비 개선 효과를 나타내었다.

용존공기부상조(DAF-tank)의 형상변화가 분리조(Separation Zone)의 내부 유동 패턴에 미치는 영향에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Study of Effect of DAF-Tank Shape on Flow Pattern in Separation Zone of Dissolved Air Flotation)

  • 류광년;박상민;이호일;정몽규
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권8호
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    • pp.855-860
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    • 2011
  • 용존공기부상조의 파일럿실험장치 설계를 위한 사전 검증 작업으로서 부상조의 유동을 이차원 이상유동으로 가정하여 수치적으로 모사하였다. 형상이 변경된 다양한 부상조와 기준부상조와의 간접적인 성능 비교를 위하여 분리조에서의 하강속도를 비교하였다. 해석 결과 기준부상조의 분리조에서는 잘 설계된 High-rate DAF 의 전형적인 유동 패턴이 관찰되었다. 이러한 유동패턴은 Baffle 각도나 접촉조의 폭과 같은 다른 형상 변수와 상관없이 Baffle 이 충분히 높을 때 잘 유지되었다. 그러나 Baffle 높이 및 각도, 접촉조의 폭 및 다공판의 설치유무는 분리조에서 하강속도의 균일성에 영향을 미쳤다. 기준부상조에서 Baffle의 높이를 제외한 다른 형상을 변화시키지 않았을 때, 분리조에서의 하강속도가 균일한 것으로 나타났다. 이것은 기준부상조의 형상최적화가 잘 되어있음을 의미한다.

맥동관냉동기의 2차속도와 온도 (Second-order velocity and temperature in pulse tube refrigerators)

  • 이호진;채왕병;정은수
    • 설비공학논문집
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    • 제9권2호
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    • pp.239-248
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    • 1997
  • Steady components and unsteady components of second-order velocity and temperature within pulse tube refrigerators were obtained. Second-order solutions were obtained from the first-order solutions of continuity, momentum and energy equations, assuming that the amplitude of the piston motion is small. The axial temperature gradient was considered in the analysis. The flow direction of the streaming was consistent with previous experimental observations. Effects of axial temperature gradient on secondary flow and second-order temperature were shown.

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이차원밀도장에서의 유동을 해석하기 위한 수치모델의 개발 (A Numerical K-e Two-Equation Model for Investigating the Hydrodynamics of Flow in Two-Dimensional Density Fields)

  • 허재영
    • 물과 미래
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    • 제26권4호
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    • pp.61-71
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    • 1993
  • 2차원 표층밀도분류의 내부흐름의 구조를 동역학적으로 구명하기 위해서는 수평방향의 운동방정식과 더불어, 근사되지 않은 완전한 연직방향 운동방정식에 의해 유체의 운동을 계산해야할 필요가 있다. 본 연구에서는 정수압근사를 도입하지 않은 기초방정식을 갖는 k-e 모델을 개발하여 정수압근사를 도입한 허재영등의 연구(1991)에서 얻어진 결과 및 중십(1984)의 실험결과와 비교하여 표층밀도분류의 전개과정에 있어서 연직방향 가속도 및 그 영향을 정량적으로 평가하였다.

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관류형증기발생기의 열수력학적 설계 및 성능분석 프로그램, ONCESG의 개발

  • 윤주현;김긍구;이두정;장문희
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1995년도 추계학술발표회논문집(1)
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    • pp.344-351
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    • 1995
  • 증기발생기가 원자로압력용기안에 위치한 일체형원자로의 개발을 위해서 가장먼저 개발되어야 할 요소기술은 관류형 증기발생기의 설계기술이다. 증기발생기는 기존의 상용로에서 사용되고 있는 재순환형 증기발생기와 관류형 증기발생기로 분류 할 수 있는데, U-튜브를 사용하는 재순환형 중기발생기의 경우 습분분리기와 증기건조기 등이 많은 공간을 요구하고 있고, 또한 중기발생기를 압력용기 안에 위치시킬 경우 일차측과 이차측의 냉각수 유로형태, 유동장의 안정성 등의 문제 때문에 일체형원자로에서는 관류형 증기발생기의 도입이 일반화 되어있기 때문이다. 본 연구에서는 관류형(직관 및 나선 전열관형) 증기발생기의 열수력학적 설계 및 성능분석을 위한 프로그램, ONCESG를 개발했다. 개발된 모델링 및 컴퓨터코드의 검증을 위해 외국의 관류형 중기발생기(직관형:미국/영국의 SIR, 나선형:일본의 MRX, SPWR)의 설계자료를 ONCESG프로그램을 사용해 모사한 결과와 이미 발표된 설계자료와의 비교분석을 수행했다. 모사결과 계산된 관류형 증기발생기의 열전달면적, 압력 및 온도분포가 외국의 발표된 설계자료와 잘 일치했으며, 개발된 ONCESG코드를 일체형 신형원자로의 개념설계시 다양한 목적으로 활용할 수 있음을 보였다.

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예조건화 오일러 방정식의 계산 오차 문제 (Cancellation Problem of Preconditioned Euler Equations)

  • 이상현
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권7호
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    • pp.586-591
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    • 2007
  • 예조건화 오일러 방정식의 수렴특성에 미치는 계산 오차의 영향을 해석하였다. 다양한 마하수의 원형 턱이 있는 이차원 관내 유동을 계산하였다. 마하수가 감소함에 따라 차분오차는 증가하는데, 에너지 방정식의 계산 오차는 다른 방정식의 계산 오차보다 빠르게 증가하는 것으로 나타났다. 그리고 예조건 행렬의 역행렬을 곱하여 변형된 지배방정식 형태를 이용하면 계산 오차 문제를 완화할 수 있음을 보였다