• 제목/요약/키워드: 전산기 시뮬레이션

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실린더형 기-액 원심분리기 내의 유동특성 연구를 위한 CFD 시뮬레이션 (CFD Simulation to Study Flow Characteristics in Cylindrical Gas-Liquid Cyclone Separator)

  • 박경도;박종천;김경미
    • 한국해양공학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.280-287
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    • 2014
  • In this paper, the numerical simulation of the gas-liquid flow in a cylinder cyclone separator is performed to investigate the flow characteristics using a commercial software, FLUENT, which solves the Reynolds-averaged Navier-Stokes(RaNS) equations. First, a single-phase flow with water in a gas-liquid cylinder cyclone(GLCC) separator is simulated and compared with the experiments(Farchi, 1990) and numerical simulations(Erdal, 1997). Then, the characteristics of the multi-phase flow for water-air, mud-only, and mud-air cases are discussed in the view point of the feasibilities for a mud handling system.

열응력을 이용한 외팔보의 진동제어 (Vibration Control of a Cantilever Beam Using Thermal Stresses)

  • 권태철;이우식
    • 전산구조공학
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    • 제7권3호
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    • pp.123-131
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    • 1994
  • 본 논문에서는 열응력을 이용해 구조물의 진동을 제어하기 위한 방법을 제시하였다. 구조물에 열응력을 발생시키리 위하여 써멀액츄에이터를 사용하였으며 저주파 진동을 제어하는데 이 써멀액츄에이터가 효과적으로 이용될 수 있음을 확인하였다. 열응력에 의한 제어방법은 열전달에 소요되는 시간지연 문제 때문에 고주파수의 진동을 갖는 구조물보다는 거대한 우주구주물과 같이 비교적 고유진동수를 갖는 구조물에 효과적으로 적용될 수 있다. 외팔보의 진동제어를 수행하기 위하여 보상기 설계에 의한 제어이론과 관측기 설계를 포함하는 최적제어 및 강인제어이론을 사용하였다. 또한 수치해석 시뮬레이션을 통하여 본 연구에서 사용한 제어이론들이 열응력을 이용한 구조물의 진동제어에 매우 효과적임을 보였다.

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상 분리 메커니즘에 의한 3차원 규칙 배열 다공 구조 형성 시뮬레이션

  • 김동욱;차필령;변지영
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2011년도 춘계학술발표대회
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    • pp.241.2-241.2
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    • 2011
  • 다공 소재는 큰 비표면적과 규칙적으로 정렬된 구조의 특성으로 인해 자성메모리 소자용 재료, 나노 와이어 제작용 템플릿, 마이크로 반응기, 메타물질용 소재 등으로 각광을 받고 있다. 자기조립 수직배열 다공구조 재료를 제작하는 방법으로 흔히 알루미늄의 양극산화 방법과 이원공정계의 상분리 방법이 등이 있다. 본 연구에서는 상변태를 비롯한 패턴형성과 계면 운동을 가장 정확하게 다루는 이론적 모델로 알려진 상장모델(Phase Field model)을 이용하여 이원공정계의 박막성장과정 동안의 자발적 상분리에 의한 수직배열 자기조립 다공구조 형성을 시뮬레이션 한다. 상장모델을 기초로 하여 상분리 메커니즘에 의해 발현된 미세조직을 해석하고 다양한 공정변수가 미세조직 발현에 미치는 영향에 대해 연구한다. 또한 상장모델을 통해 얻은 결과는 기존에 발표된 연구들의 결과와 비교를 통해 유효성을 입증한다.

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미래전 분석을 위한 간이모형 개발

  • 문형곤
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1998년도 The Korea Society for Simulation 98 춘계학술대회 논문집
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    • pp.32-32
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    • 1998
  • 과거의 전쟁은 재래식 무기에 의존한 화력전이었지만, 미래의 전쟁은 C4I와 전략무기의 중요성이 강조되는 정보전으로 변화될 것으로 예상된다. 현재 활용중인 대부분의 워게임 모형들은 대형전산기 위주로 개발되었으므로, 정보전 개념을 모의하기 위해서는 모형의 논리구조 개선과 영상전시기능 보완이 요구되고 있다. 하지만 기존 워게임 모형 개선은 최신개발 모형과의 상호 호환성 및 재사용성 측면에서 많은 제약이 따르게 된다. 따라서 세계 각국은 국방모의체계(DM&S)의 발전을 위한 자체적인 종합계획을 수립하여 미래전장에서 적용될 첨단무기체계 효과 분석을 위한 모형을 개발하고 있다. 한국국방연구원은 미래전쟁 양상을 신속하게 분석할 수 있으며, PC에서 운용이 가능한 간이분석모형의 개발을 추진하고 있다. 본고에서는 미래전 분석을 위한 간이모형 개발에 적용된 방법론과 운용논리, 모형검증 기법 등을 소개하고 향후 개발모형의 활용방안을 제시하고자 한다.

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이산화탄소 저감을 위한 SMV의 순산소 연소 시뮬레이션 (SIMULATION ON PURE OXYGEN COMBUSTION OF SMV FOR $CO_2$ REDUCTION)

  • 김호연;손화승;김철민
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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    • pp.275-277
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    • 2011
  • KOGAS(Korea Gas Corporation) uses two-type vaporizers to send customers natural gas with imported LNG. In winter season, SMVs(SubMerged combustion Vaporizers) are mainly operated due to low seawater temperature. SMVs consume the natural gas of 1,520 $Nm^3/hr$ and emit a lot of $CO_2$ in winter time. If carbon taxes are activated on climate change, the tax burden will be severely heavy. Accordingly this work carried out numerical simulation with a commercail CFX code to investigate its possibility on the practical use of pure oxygen combustion of SMVs to reduce $CO_2$ and to improve its efficiency. First, a nozzle of a SMV's combustor is modelled. The combustion characteristics of Air/Fuel and Oxygen/Fuel are analyzed under folly insulated condition. Although we couldn't find the carbon reduction and the efficient elevation when the pure oxygen/fuel type was compared to the existing air/fuel one, we need a further study to investigate the effect of $CO_2$ recirculation.

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슬라이딩모드 제어 기법을 이용한 대형 구동기 안정화 설계 (Stabilization Design of Large Rotating Stand Using Sliding Mode Control)

  • 김성룡;박동명;문우용
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권10호
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    • pp.1045-1052
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    • 2015
  • 본 논문은 장거리 탐지 레이더(LRSR;Long Range Surveillance Radar) 회전 구동 안정화에 관한 내용으로, 외란에 강인한 제어기 설계에 관한 것이다. 외란에 강인한 제어기 설계를 위하여 시스템 동특성과 외란 요소를 분석하고 그에 대한 수학적 모델링을 수행한다. 탐지레이더는 바람이 강한 높은 지대에 설치되는 특성과 넓은 안테나면을 갖는 형상적인 특성을 감안하였을 때 주 외란 요소는 풍속을 들 수 있다. 풍속은 베어링의 마찰을 증가시키는 요소로 작용하고 이는 안정화 성능을 저해 한다. 풍속이 탐지레이더에 미치는 영향은 전산유체역학(CFD;Computational Fluid Dynamics) 해석 결과를 이용한다. 전산유체역학 해석 결과를 제어알고리즘의 외란 입력으로 구성하여 제어기법에 대한 안정화 성능을 시뮬레이션과 실험을 통하여 기술한다. 플랜트 모델링 및 제어기는 Matlab / Simulink 를 이용하여 구성한다.

전산유체역학(CFD)을 이용한 유동층반응기 내부의 목질계 바이오매스 급속 열분해 모델 비교 및 검증 (Simulation and model validation of Biomass Fast Pyrolysis in a fluidized bed reactor using CFD)

  • 주영민;어승희;오광철;이강열;이범구;김대현
    • 에너지공학
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    • 제24권4호
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    • pp.200-210
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    • 2015
  • 유동층반응기에서 바이오매스 급속 열분해의 모델화를 통해 열분해로부터 발생되는 바이오오일(Bio-oil) 및 비응축 가스(Non-condensable gas) 성분의 예측과, 이를 통한 수율 향상을 목표로 한다. 본 연구의 목적은 유동층반응기 내부에 투입된 바이오매스가 급속 열분해되는 동안 발생되는 생성물의 수율 예측과 실험 및 시뮬레이션 값을 비교 및 분석하는 것이다. 급속 열분해의 시뮬레이션을 위해 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics, CFD) 프로그램이 사용되었으며, 바이오매스의 급속 열분해의 시뮬레이션을 위해 바이오매스 하위 구성 성분의 상세한 열분해 반응 경로가 적용되었다. 이 열분해 반응은 세부적으로 셀룰로오스(Cellulose), 헤미셀룰로오스(Hemicellulose) 및 리그닌(Lignin)의 반응을 포함하고 있으며, 열분해로부터 발생되는 주요 가스 성분은 이산화탄소($CO_2$), 일산화탄소(CO), 메탄($CH_4$), 수소($H_2$), 에틸렌($C_2H_4$)이다. 본 모델의 예측치와 기존 문헌(Mellin et al., 2014)의 실험 및 시뮬레이션 결과를 비교하였으며, 그 결과, $CH_4$, $H_2$$C_2H_4$의 경우, 각각 3.7%p, 4.6%p 및 3.9%p로 비교적 일치하게 예측되었지만, $CO_2$ 및 CO의 경우, 각각 9.6%p 및 6.7%p로 높게 예측되었다. 이러한 차이가 발생하는 이유는 이차 열분해 반응에서의 세부 반응조건에 해당되는 각각의 인자의 부재에 기인한 것으로 판단된다. 연구 결과, 시뮬레이션을 통한 모델화 접근이 가능한 것으로 판단되며, 추후에 연구된 모델화를 통해 바이오오일 및 기타 성분들의 예측도 가능할 것으로 판단된다.

다관절 조작기의 그래픽 시뮬레이션 (Graphic Simulation of the Multi-joint Manipulator)

  • 이종열;송태길;김성현;박병석;윤지섭
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.631-634
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    • 2001
  • In this study, the graphic simulation system of multi joint manipulator is developed to analyze and optimize the remote handling processes for the spent fuel assembly. This system consists of a 3-D graphical modeling system, a device assembling system, and a motion simulation system. To analyze and optimize the processes involved in multi-joint manipulator operation such as NFBC transportation process and bottom nozzle removal process, the virtual work place is implemented using a computer graphic technology. This virtual workcell is exactly same as that of the real environment. This graphic simulation system of the multi-joint manipulator can be effectively used for designing the main processes and maintenance processes of the spent fuel management.

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전산해석을 이용한 적층형 증발기 성능특성 연구 (A Study of Laminated Evaporator Performance Characteristics through Numerical Analysis)

  • 시종민;한창섭;김재훈;우승길
    • 설비공학논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.210-219
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    • 2003
  • A laminated evaporator performance simulation software has been developed and the performance characteristics have been examined with variation of important design parameters, number of plate ( $P_{N}$), plate inner height ( $P_{h}$), Plate thickness ( $p_{t}$) and plate wetted Perimeter ( $P_{wl}$ ). To confirm the program, performance experiment was carried out for two different evaporators. The simulation results matched with experiments within $\pm$10%. Through the parametric studies, $P_{N}$ was shown to be most influential. The $P_{N}$, $P_{h}$ and $P_{wl}$ had a maximum cooling capacity point in the calculation range. In case of $P_{t}$, the smaller was the better.ter.etter.ter.

구강암 절제 및 재건 수술에 따른 기도 내 공기 유동 시뮬레이션 (Numerical Simulation of Air Flows in Human Upper Airway for Free Flap Reconstruction Following Resection Surgery in Oral Cancer Patients)

  • 서희림;송재민;염은섭
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.96-102
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    • 2020
  • Oral cancer surgery changes the morphologic characteristics of the human upper airway. These changes can affect the flow patterns. In this study, computational fluid dynamics (CFD) simulations with transient solver were performed to numerically investigate the air flows in the human upper airways depending oral cancer surgery. 3D reconstructed models were obtained from 2D CT images of one patient. For the boundary condition, the realistic breathing cycle of human was applied. The hydraulic diameters of cross-sections for post-surgical model are changed greatly along streamwise direction, so these variations can cause higher wall shear stress and flow disturbance compared to pre-surgical model. The recirculation flows observed in the protruding region result in the relatively large pressure drop. These results can be helpful to understand the flow variations after resection surgery of oral cancer.