• Title/Summary/Keyword: 입구조건

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The Near-Wall Flow Analysis Using Wall Function in LES Code(FDS5) (Wall function을 이용한 LES code(FDS5)의 벽 근처 유동해석)

  • Jang, Yong-Jun
    • Proceedings of the KSR Conference
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    • 2011.10a
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    • pp.1594-1600
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    • 2011
  • Recently developed FDS5 CFD code has employed a near-wall flow treatment method which is Werner-Wengle wall law provided by NIST(National Institute of Standards and Technology). In this study, the wall law has been verified against DNS(Direct Numerical Simulation) data in the parallel plate. The $y^+$ was kept above 11 to fulfill the near-wall flow requirement in the grid generation. The total grid was $32{\times}32{\times}32$. The boundary condition for inlet and outlet was periodic condition and for both side, symmetric condition was used. The fully developed turbulent flow was generated and Re = 10,700. The simulated results were compared with DNS data. RANS results were also used for verification.

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Experimental Study on the Characteristics of Air Heating Vaporizer at Different Season (계절 변화에 대한 공기 가열식 기화기의 특성에 관한 실험적 연구)

  • Eldwin, D.;Lee, Y.H.;Jeong, H.M.;Chung, H.S.
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.11 no.2
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    • pp.12-19
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    • 2007
  • 현재, 육지에서 필요한 천연 가스 (NG)의 얻기 위한 방법으로 공기 가열식 기화기의 사용이 증가하고 있다. 특히, 파이프라인에 의해 도달될 수 없는 거리가 멀리 떨어진 소외된 지역까지 보낼 수 있기 때문에 소형 위성기지의 역할은 대단히 중요하다고 할 수 있다. 소형 위성기지의 LNG는 인수기지에서 탱크로리를 이용하여 배달되고 그 후에 위성기지에서 기화과정을 통하여 각 수요처로 보내어진다. 공기 가열식 기화기는 LNG 인수기지 외의 소형 위성기지 단위에서 최근 많이 개발되고 사용되고 있는 기화기의 종류 중 하나라고 할 수 있다1). 효율적인 공기 가열식 기화기를 개발하기 위하여, 핀이 없는 경우와 핀이 8개이고 핀의 길이가 55 mm인 공기 가열식 기화기를 사용하여 실험을 진행하였고 그리고 나서 두 가지 유형의 기화기를 비교하였다. 실험조건은 기화기의 길이 변화와 여러 가지 주위 조건(온도, 습도, 풍속)을 변화하였다. 실험에 적용된 주위 온도는 각 계절별 온도와 동일한 온도를 적용하였다. 본 실험에서 나타내고자 한 공기가열식 기화기의 주요 특성은 각 계절별 조건에 따른 입구 측과 출구 측의 온도차를 비교하는 것이다. 액화천연가스(LNG)를 가지고 실험을 하는 것은 위험성이 있어 특성이 비슷하면서 안전한 $LN_2$를 사용하여 실험을 진행하여 핀을 가지는 기화기가 핀이 없는 기화기보다는 좋다는 결과를 확인할 수 있었다.

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Correlation Analysis of Rainfall Critical Duration and Time of Concentration by Road Surface Conditions and Rainfall Intensity (도로표면 조건과 강우강도 변화에 따른 임계지속기간과 도달시간의 상관관계 분석)

  • Lee, Sung Ho;Kim, Jung Soo;Lee, Jae Joon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.204-204
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    • 2019
  • 국지성 호우의 증가로 인해 도시 지역의 내수침수피해가 빈번하게 발생하고 있다. 특히 배수의 흐름이 집중되는 저지대 지역과 노후화된 하수관거가 설치된 지역에서 특히 피해가 집중되고 있으며, 이는 도로 측면에 설치된 빗물받이와 같은 하수시설에서 원활하게 배수가 되지 않기 때문에 강우 발생시 도로표면에 노면수가 정체되어 피해가 발생하고 있다. 과거 도로 노면의 형상과 강우의 임계 지속시간을 고려한 적정 우수 유출량 산정에 관한 연구가 진행된 바 있으나, 현재 발생하는 국지성 호우의 형태나 강우강도의 변화에 따른 유출량의 변화가 발생하였으며, 도달시간 산정식에 따른 매개변수의 차이와 새로운 도달시간 산정식의 개발로 도달시간의 결과가 크게 차이가 날 수 있다. 따라서 도로의 침수피해를 막고 교통 안정을 유지하기 위해서는 도로 조건을 고려한 도로 입구 및 하수관의 적절한 설계 등 다양한 연구가 주기적으로 이루어져야 한다. 본 연구에서는 강우 유출 모델인 SWMM 모형과 계산식을 이용하여 도로 표면의 폭과 길이, 도로 종횡단의 변화량, 재 산정한 강우강도에 따른 유출량을 계산하였다. 도로 표면의 폭과 길이, 경사를 다양하게 입력하였으며, 또한 각 Case에 따라 최대 유출량을 생성하는 임계지속기간을 결정하고 다양한 도달시간 산정식의 결과와 비교하여 상관관계를 분석하였다. 분석결과 도달시간은 산정식의 매개변수에 따라 차이가 발생하였으며, 도로표면의 길이와 횡단경사에 크게 영향을 받는 것으로 분석되었으며, 횡단경사보다 종단경사가 클 경우 도달시간이 길어져 유량의 집중을 막는 효과가 있는 것으로 나타났다.

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붕화금속 나노입자 합성을 위한 RF 열플라즈마 시스템의 전산해석

  • O, Jeong-Hwan;Choe, Su-Seok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.359.2-359.2
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    • 2016
  • 붕소의 높은 융점과 비점으로 인하여 일반적인 합성법으로는 제조가 어려운 붕화금속 나노물질을 효과적으로 합성하기 위하여 열플라즈마의 특성을 전산해석 하였다. RF (Ratio Frequency, 고주파) 열플라즈마 발생기는 일반적인 직류 열플라즈마 발생기와 비교해 볼 때, 전극 침식에 의한 수명 문제나 불순물의 오염 없이 고온의 열플라즈마를 안정적으로 발생시킬 수 있기 때문에 고순도의 나노입자 합성공정에 좋은 조건을 가지고 있다. 그러나 열플라즈마의 고온 부분은 10,000 K 이상의 높은 온도를 가지고 있기 때문에 직접적인 측정으로는 나노입자 합성에 최적의 조건을 찾기가 어렵고, 전산해석을 통하여 여러 변수들에 대한 열플라즈마의 특성을 분석하여야 한다. 해석조건으로 RF 플라즈마의 입력전력은 25 kW로 고정하고 발생기 직경 20~35 mm, 유도코일 감은 수 4~6 회, 첫 번째 코일으로 부터 분말 주입구까지의 길이 10~30 mm, 방전 기체 유량 30~70 L/min에 대한 변수들에 대하여 붕화금속 나노입자 합성에 최적의 조건을 가진 RF 플라즈마의 온도 및 속도분포를 파악하였다. 전산모사 결과 RF 열플라즈마 발생기의 직경 25 mm, 분말주입구 까지의 길이 10 mm, 유도코일 감은 수 6 회, 방전 기체 유량 50 L/min 일 때, 고온영역이 중심부에 넓게 분포하여 붕화금속 나노입자를 합성하는데 최적의 조건이라 파악되었다. 방전 기체 유량 증가에 따라 고온영역의 중심부 분포를 넓게 할 수 있었으나 유량이 증가할수록 플라즈마 속도가 증가하여 붕소를 기화시키기 위한 가열시간이 짧아지므로 방전기체 유량을 조절하여 적절한 속도를 가진 플라즈마를 발생시켜야 한다. 그리고 코일의 감은 수가 증가할수록 10,000 K 이상 고온영역이 출구 쪽으로 확장되어 붕화금속 나노입자를 합성하는데 좋은 조건이 형성되었다. 본 전산해석 결과를 바탕으로 붕화금속 나노입자를 합성하는 RF 플라즈마 발생장치의 설계 및 운전조건을 적용하여 실험과의 비교연구를 통해 붕화금속 나노입자의 합성공정을 최적화 시킬 수 있다.

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A Study on Steady-State Performance Analysis and Dynamic Simulation for Medium Scale Civil Aircraft Turbofan Engine (I) (중형항공기용 터보팬엔진의 정상상태 성능해석 및 동적모사에 관한 연구 (I))

  • 공창덕;고광웅;기자영
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.2 no.2
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    • pp.47-55
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    • 1998
  • Steady-state and transient performance for the medium scale civil aircraft turbofan engine was analyzed. Steady-state performance was analyzed on maximum take-off condition, maximum climb condition, and cruise condition. At 90%RPM of the low pressure compressor, the partload performance was economized. The transient performance was analyzed with cases of the step increase, the ramp increase, the ramp decrease, and the step increase and ramp decrease for the input fuel flow. For the transient performance analysis, work matching between compressor and turbine was needed. Modified Euler method was used the integration of residual torque in work matching equation. At all flight condition, the overshoot of the high pressure turbine inlet temperature was appeared in the step and ramp increase case, and the surge of high pressure compressor was appeared in the step increase case and the ramp increase case within 5.5 seconds of maximum climb condition.

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Performance Analysis of IGCC Gas Turbine Considering Turbine Operation Condition Change due to Modulation of Nitrogen Dilution (질소희석량 조절에 따른 터빈 운전조건 변화를 고려한 IGCC 용 가스터빈의 성능분석)

  • Kim, Chang Min;Kang, Do Won;Kim, Tong Seop
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.37 no.11
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    • pp.1023-1029
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    • 2013
  • The integration between a gas turbine and an air separation unit (ASU) is important in IGCC plants. The portion of ASU air extracted from the gas turbine and the degree of nitrogen supply from the ASU to the gas turbine side are important operating parameters. Their effect on the gas turbine performance and operability should be considered in a wide ambient temperature range. In this study, appropriate nitrogen dilution rate and turbine inlet temperature that satisfy the two limitations of turbine blade temperature and maximum allowable power output were predicted. The air integration was set at zero. The simulation showed that the power output increases and turbine blade temperature decreases as the nitrogen dilution increases. The maximum allowable power output can be obtained under medium and low ambient temperature ranges. Under a high ambient temperature range, the achievable power is less than the maximum power.

BGK 수치기법을 이용한 로켓 노즐 내의 유동장 해석

  • 신동신;이재성
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.16-16
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    • 2000
  • 충격파를 포함하는 초음속 유동을 해석하는 수치해법 중에서 많이 사용되어진 것은 엄밀 및 근사 리만 해법과 플럭스 분할 기법들로서 이들은 Euler 방정식에 기반을 두고 선형 또는 비선형파의 상호작용을 풍상 차분법으로 기술하는 방법들이다. 이러한 수치기법들은 과거 광범위하게 사용되어 왔으나 최근 여러 가지 단점이 발견되었다. 이와 같은 문제점을 극복하고자 입자의 통계적인 운동을 기술하는 기체 운동론에 근거하여 BGK 수치기법이 제시되었다. 이는 비충돌 볼츠만 방정식으로부터 입자의 수준에서 플럭스 분할 기법 형태의 풍상차분법을 구현하는 것으로 볼츠만 방정식의 충돌항을 BGK 모델로 대치하고 이것의 적분해로부터 수치 플럭스를 구한다. 이 수치기법은 기존의 리만해법에 비하여 수치적으로나 물리적으로 매우 타당한 성질인 강건성, 정확성, 엔트로피 조건, 양수보존성 등을 가지고 있음이 밝혀졌다. 이와 같은 수치기법을 사용하여 로켓 노즐 내의 아음속, 천이음속, 초음속에서의 유동장 해석을 위한 프로그램을 작성하였다. 시간 적분에 대하여는 정상 상태의 계산을 위하여 내재적 시간 적분 방법을 사용하였으며, 공간 이산화 방법으로는 임의의 제어체적에 대하여 적분형 보존 방정식을 적용하는 유한 체적법을 사용하였다. 초음속 입구 유동과 출구에서 초음속과 저음속 유동의 두가지 경우를 고려하여 얻은 결과를 기존의 연구 결과와 비교하여 본 결과 잘 일치하였다. 입구 유동이 저음속이고 출구 유동이 초음속인 경우에 대하여도 해석결과가 실험결과와 잘 일치하였다. 상대적으로 낮은 온도, 압력 조건과 높은 온도, 압력 조건을 가지는 고체 로켓 모터 노즐 내의 유동을 해석하였다. 이들 해석 결과를 전압, 전온도로 표준화시킨 결과 서로 일치하였으며, 파라서 저온, 저압에서 얻은 결과도 표준화시킬 경우, 고온, 고압에서도 사용될 수 있음을 알 수 있었다.의 영향에 초점을 맞추었다.다고 판단되며 배기 가스 자체에 대기 공기중에 함유되어 있던 습기가 얼어붙는(Icing화) 문제가 발생하기 때문에 배기가스의 Icing을 방지하기 위하여 압축기 끝단에서 공기를 추출하여 배기부분에 송출할 필요성이 있는 것으로 판단되었다. 출구가스의 기체 유동속도가 매우 빠르므로 (100-l10m.sec) 이를 완화하기 위한 디퓨저의 설계가 요구된다고 판단된다. 또 연소기 후방에 물을 주입하는 경우 열교환기 및 기타 부분품에 발생할 수 있는 부식 및 열교환 효율 저하도 간과할 수 없는 문제로 파악되었다. 이러한 기술적 문제가 적절히 해결되는 경우 비활성 가스 제너레이터는 민수용으로는 대형 빌딩, 산림, 유조선 등의 화재에 매우 적절히 사용되어 질 수 있을 뿐 아니라 군사적으로도 군사작전 중 및 공군 기지의 화재 그리고 지하벙커에 설치되어 있는 고급 첨단 군사 장비 등의 화재 뿐 아니라 대간첩작전 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.가 작으며, 본 연소관에 충전된 RDX/AP계 추진제의 경우 추진제의 습기투과에 의한 추진제 물성 변화는 미미한 것으로 나타났다.의 향상으로, 음성개선에 효과적이라고 사료되었으며, 이 방법이 편측 성대마비 환자의 효과적인 음성개선의 치료방법의 하나로 응용될 수 있으리라 생각된다..7%), 혈액투석, 식도부분절제술 및 위루술·위회장문합술을 시행한 경우가 각 1례(2.9%)씩이었다. 13) 심각한 합병증은 9례(26.5%)에서 보였는데 그중 식도협착증이 6례(17.6%), 급성신부전증 1례(2.9%), 종격동기흉과 폐염이 병발한 경우와 폐염이 각 1례(2.9%)였다. 14) 식도경 시행회수는 1회가 17례(54.8%), 2회가 9례(29.0%), 3회 이상이 5례(16.1%)였다.EX>$IC_{50}$/ 값이 210 $\mu\textrm{g}$<

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Parametric Analysis of the Performance of Water Recirculated Oxy-Fuel Power Generation Systems (물을 재순환하는 순산소 발전 시스템의 작동조건 변화에 따른 성능해석)

  • Park, Byung-Chul;Sohn, Jeong-Lak;Kim, Tong-Seop;Ahn, Kook-Young;Kang, Shin-Hyoung;Lee, Young-Duk
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.34 no.1
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    • pp.35-43
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    • 2010
  • In this study, an ideal water-recirculated oxy-fuel power generation system is proposed. The results of parametric studies of the performance characteristics of the system are discussed. For a given choice of the turbine inlet temperature, the turbine, which produces power, can be either a gas or a steam turbine. For maximum efficiency, the turbine inlet temperature is selected as the level of state-of-the-art gas turbines and the reheat cycle may be adopted not only to enhance the turbine power but also to maintain dryness of the water with a turbine exhaust temperature that is as high as possible. To obtain a low condensation temperature for a high purity of $CO_2$, a relatively low pressure expansion process may be added. Finally, the performance of the water-recirculated oxy-fuel power generation system is discussed with reference to various operating parameters and system configurations. The optimal operating conditions for high performance and a high purity of $CO_2$ are proposed.

Experimental Study on the Designed Ventilation System Performance at Rescue Station in Tunnel Fire (터널 내 화재발생시 구난역 내의 설계된 환기 시스템 성능에 대한 실험적 연구)

  • Kim, Dong-Woon;Lee, Seong-Hyeok;Ryou, Hong-Sun;Yoon, Sung-Wook
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.12 no.1
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    • pp.9-15
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    • 2009
  • In this study, the l/35 reduced-scale model experiment were conducted to investigate designed ventilation system performance at rescue station in tunnel fire. A model tunnel with 2 mm thick of steel, 10 m long, 0.19 m high and 0.26m was made by using Froude number scaling law. The cross-passages installing escape door at the center. were connected between accident tunnel and rescue tunnel. The n-heptane pool fire, $4cm\times4cm$, with heat release rate 698.97W were used as fire source. The fire source was located in the center and portal of accident tunnel as Worst case.. An operating ventilation system extracted smoke amount of 0.015 cms. The smoke temperature and carbon monoxide. concentration in cross-passage were measured to verify designed ventilation system. The results showed that, in center fire case without ventilation in accident tunnel, smoke did not propagated to rescue station. In portal tire case, smoke spreaded to rescue station without ventilation. But smoke did not propagated to rescue station with designed ventilation.

Performance Comparison of Fin-Tube Type Evaporator using R134a and R1234yf under the Frost Condition (착상조건에서 R134a와 R1234yf를 적용한 핀-관 형태의 증발기 성능 비교)

  • Shin, Yunchan;Kim, Jinhyun;Cho, Honghuyn
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.16 no.9
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    • pp.5795-5801
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    • 2015
  • The low temperature distribution of the refrigerated and frozen food has been increased gradually. Refrigeration industry is using R134a refrigerant, which GWP is 1300. R1234yf is an alternative refrigerant of R134a because GWP of R1234yf refrigerant is just 4. Evaporator used in refrigeration truck refrigeration system is operated on low temperature condition. Accordingly, evaporator is formed frost and the formation of frost is rapidly decreased performance of evaporator. In this study, the performance of evaporator using R134a and R1234yf refrigerant was analyzed with operating conditions under frost condition. As a result, the performance of R134a evaporator according to air inlet temperature, relative humidity and evaporating temperature was more sensitive than R1234yf evaporator. Besides, the frost growth of R134a evaporator is steeper than that of R1234yf one.