• Title/Summary/Keyword: 초기 비정상 유동

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지하댐이 있는 유역의 지하수 유동해석 - I. 정상상태

  • 임형준;이상일;김대환;이상신
    • Proceedings of the Korean Society of Soil and Groundwater Environment Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.237-241
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    • 2003
  • 본 연구에서는 강원도 속초시 쌍천에 위치한 쌍천지하댐이 지하수흐름에 미치는 영향을 범용 지하수 흐름해석 프로그램인 MODFLOW를 사용하여 검토하였다. 먼저 지하댐이 설치되기 전인 초기 정상류 상태를 모의하여 수두 분포를 확인하였으며, 그 후 지하댐 설치 전의 정상류 상태를 수위를 초기 수두로 하여 지하댐이 설치된 후의 대수층의 지하수위 변화를 모의하였다. 모의 결과 대수층에 지하댐을 설치하면 지하댐을 설치하기 전에 비하여 지하수위가 약 0.4m 정도 상승하는 것으로 나타났다.

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Characteristics of the Starting Flow of a Rushton Turbine Mixer (러쉬톤 교반기의 초기 비정상 유동 특성)

  • Park, Gyeong-Hyeon;Kim, Gyeong-Cheon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.25 no.11
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    • pp.1543-1551
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    • 2001
  • The characteristics of starting flow of a six-blade Rushton turbine mixer were investigated by using a cinematic Particle Image Velocimetry technique. The flows were quantified by measurements of velocity fields with a 4 ms time interval for a blade rotational speed of 100 r.p.m, so that the turbine Reynolds number(ND$^2$/ ν) was fixed to 6,960. The radial shedding of the trailing vortices starts from passing four blades after the beginning of rotation. It clearly shows that the vortex pairing phenomena caused by the interactions between trailing cortices firm consequtive blades. The average convection velocity of the radial flow is found to be 28 % of the tip velocity. The starting flow seems to arrive at a steady state after 8 revolutions in this study, which corresponds nearly one circulation through the bulk flow trajectory with the average radial convection velocity.

Simulation of Mold Fluid Flow (주조시 비정상 유동에 대한 수치해석)

  • Kim, Jong-Hyun;Lim, In-Cheol;Kim, Sung-Sik
    • Journal of Korea Foundry Society
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    • v.12 no.1
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    • pp.51-61
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    • 1992
  • 주조시 주형내의 유동해석을 위해서는 시간에 따라 변화하는 자유표면 위치에 대한 정확한 정보가 요구되는 관계로 난제로 여겨져 왔다. 따라서 대부분의 연구는 초기치 속도를 정의하기 위해서 순간충입(instantaneous filling)을 가정하여 수치 해석을 하였던 것이다. 본 연구는 Modified Solution Algorithm-Volume of Fluid Method (MSOLA-VOF)를 개발하는 주조시 주형내의 유동을 수치적으로 해석하며, 유속이 수평 주조, 수직 주조의 경우에 어떤 영향을 미치는가에 대하여 연구하였다. 결론으로 응고 연구에 있어서 초기의 순간충입은 비현실적인 가정이라는 것이 밝혀졌으며, 충입시 초기 속도 분포와 결정 생성은 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다.

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A Particle Tracking Method for the Lagrangian-Eulerian Finite Element Method in 3-D Subsurface System (3차원 지표하 시스템에서 Lagrangian-Eulerian 유한요소법에 대한 입자추적 알고리즘)

  • Lee, Jae-Young;Kang, Mee-A
    • The Journal of Engineering Geology
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    • v.19 no.2
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    • pp.205-215
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    • 2009
  • The conventional numerical models to analyze flow in subsurface porous media under the transient state usually generate numerical oscillation and unstability due to local flux domain for critical cases such as infiltration into initially dry soil during rainfall period. In this case, it is required refined mesh and small time step, but it decrease efficiency of computation. In this study, numerical unstability in discontinuity domain is removed by applying particle tracking algorithm to simulate unsteady subsurface flow with inflow boundary condition. Finally the hybrid LE FEM improving numerical stability is proposed. The hypothetical domains with unsteady uniform and nonuniform flow field were used to demonstrated algorithm verification. In comparison with analytic solution, we obtained reasonable results and conducted simulation of hypothetical 3-D recharge/pumping area. The proposed algorithm can simulate saturated/unsaturated porous media with more practical problems and will greatly contribute to accuracy and stability of numerical computation.

Numerical Simulation of the Experimental Investigation of the Two Dimensional Ram Accelerator Combustion Flow Field (이차원 램 가속기 연소 유동장의 실험적 연구의 수치 모사)

  • 최정열;정인석;윤영빈
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.1 no.1
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    • pp.8-23
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    • 1997
  • Steady and unsteady numerical simulations are conducted for the comparison with the experiments performed to investigate the ram accelerator flow field by using an expansion tube facility in Stanford University. Wavier-Stokes equations for chemically reacting flows are analyzed by fully implicit and time accurate numerical methods with Jachimowski's detailed chemistry model for hydrogen-air combustion involving 9 species and 19 reaction steps. Although the steady state numerical simulation shows a good agreement with the experimental schlieren and OH PLIF images for the case of $2H_2$$O_2$$17N_2$ fails in reproducing the combustion region behind the shock intersection point shown in the case of $2H_2$$O_2$$12N_2$ mixture. Therefore, an unsteady numerical simulation is conducted for this case and the result shows all the detailed flow stabilization process. From the result of unsteady numerical simulation, the experimental result seems to be an instantaneous state during the flow stabilization process. The combustion behind the shock intersection point is the result of a normal detonation formed by the intersection of strong oblique shocks that exist at early stage of the stabilization process. At final stage, the combustion region behind the shock intersection point disappears and the steady state result is retained. The time required for stabilization of the reacting flow in the model ram accelerator is found to be very long in comparison with the experimental test time.

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The Early Stage Behavior of Unsteady Viscous Flows past an Impulsively Started Square Cylinder (급 출발하는 정방실린더 후류의 비정상 점성유동의 초기거동)

  • Jin, Dong-Sik;Jung, Jae-Hoon;Ahn, Cheol-O;Lee, Sang-Hwan
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2001.06e
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    • pp.259-264
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    • 2001
  • High-resolution simulations using vortex methods have been performed for simulating unsteady viscous flows around an impulsively started square cylinder. In order to investigate the phenomenon from laminar to transition flow, simulations are performed for Reynolds numbers 25, 50, 150 and 250. At extremely low Reynolds number, flow around a square cylinder is known to separate at the trailing edges rather than the leading edges. With an increase of Reynolds number, the flow separation at the leading edges will be developed. The main flow characteristics of developing recirculation region and separations from leading and trailing edges are studied with the unsteady behavior of the wake after the cylinder starts impulsively. A notable change in the flow evolution is found at Re=150, that is, it is shown that the flow separations begin at both leading and trailing edges of the square cylinder. On the other hand, when Re=250, the strong secondary vorticity from the rear surfaces of the square cylinder increases the drag coefficient as the primary vortex layer is pushed outwards. The comparisons between results of the present study and experimental data show a good consistency.

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Unsteady Internal Ballistic Analysis of Solid Rocket Motors with Erosive Burning (침식연소를 고려한 고체로켓의 비정상 내타도 해석 기법)

  • Cho, Min-Gyung;Heo, Jun-Young;Sung, Hong-Gye
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2008.11a
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    • pp.221-226
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    • 2008
  • A typical unsteady internal ballistic analysis model was proposed to take account the erosive burning with the variance of local velocity and pressure along grain surface to the axis of a solid rocket combustor. The model introduced in this study showed good agreements with the results of previous research. It was investigated that the combustion pressure, grain length, initial temperature, and vaporization temperature of propellant affect on the erosive burning.

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LDV Measurement of Turbulent Flow Inside the Cylinder in an Engine (엔진 실린더내 유동 LDV측정)

  • 강건용;정동수
    • Journal of the KSME
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    • v.33 no.12
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    • pp.1063-1068
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    • 1993
  • 왕복식엔진에서 연소과정은 실린더내 유체유동에 지배되므로 최적조건의 엔진설계를 위해서는 실린더내 유체유동을 효과적으로 이용하는 것이 필요하다. 연소과정에 중요한 영향을 미치는 압축말기 연소실내 난류강도는 흡입과정시 생성된 유동의 에너지가 압축과정을 거치면서 작은 스케일의 에디(eddy)로 깨지면서 발생된다. 연소과정시 이러한 에디들은 초기화염생성을 촉진 시키고 화염전파속도를 증진시키는 역할을 함으로써 실린더내 유체유동에 대한 이해증진을위해 실린더내 평균속도 및 난류유동을 측정하는 연구들이 많이 진행되고 있다. 엔진유동은 매사이 클의 유동이 엄밀히 주기적인 운동을 하지 않고, 각 사이클의 유동이 비정상유동을 하며, 유동의 생성 및 소멸이 매우 짧은 특성을 가진다. 따라서 산란입자가 측정체적을 통과할 때 속도데이 터가 발생하는 LDV(laser Doppler velocimetry) 측정에 있어서 레이저빔의 산란광노이즈 감소와 산란입자의 효율적인 공급으로 데이터 발생률을 높이는 것이 어려운 점이다. 이 글에서는 엔진 유동의 LDV측정시 고려해야 할 문제점들, 실험장치구성, 그리고 데이터처리 방법과 주요측정 결과에 대해 본 연구팀에서 지금까지 수행한 연구결과를 토대로 하여 기술하고자 한다.

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Experimental Study of Micro-Shock Tube Flow (Micro-Shock Tube 유동에 대한 실험적 연구)

  • Park, Jin-Ouk;Kim, Gyu-Wan;Rasel, Md. Alim Iftakhar;Kim, Heuy-Dong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.39 no.5
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    • pp.385-390
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    • 2015
  • The flow characteristics in micro shock tube are investigated experimentally. Studies were carried out using a stainless steel micro shock tube. Shock and expansion wave was measured using 8 pressure sensors. The initial pressure ratio was varied from 4.3 to 30.5, and the diameter of tube was also changed from 3mm to 6mm. Diaphragm conditions were varied using two types of diaphragms. The results obtained show that the shock strength in the tube becomes stronger for an increase in the initial pressure ratio and diameter of tube. For the thinner diaphragm, the highest shock strength was found among varied diaphragm condition. Shock attenuation was highly influenced by the diameter of tube.

Experimental Study on Bubble Deformation of Two-Phase Fluids (이상(Two-phase) 유체의 변형거동에 대한 실험적 연구)

  • 김시조;황덕철;임영빈
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.2 no.2
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    • pp.234-241
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    • 1999
  • 본 논문에서는 얇은 직사각형 단면 형상을 가지는 세 가지 서로 다른 유동로 안에서 움직이는 공기버블의 변형 거동에 대한 실험을 수행하였다. 압력 차이로 유체는 유동되며, 유동장을 따라서 변형하는 버블의 정상상태 모양을 관찰하였다. 벽면효과를 알아보기 위해 세 종류의 얇은 사각단면을 사용하였으며, 두 가지 종류의 작동 유체, 버블의 초기 크기, 작동 유체의 유량 등을 변화시켰을 때 이에 대한 공기 버블의 변형을 체계적으로 관찰하고 이들의 관계를 고찰하였다. 실험데이타를 정량화하여 캐필러리 수에 대한 버블의 무차원 속도비와의 관계를 상세하게 고찰하였다. 글리세린의 경우는 항상 버블 선단부의 곡률이 후단의 곡률보다 더 작게 나타났으며 실리콘 오일의 경우와 반대 경향이 관찰되었다. 두 경우 모두 캐필러리 수에 대한 속도비와 세장비 값은 1 보다 큰 값을 가졌다. 실리콘 오일의 경우는 주어진 Ca 수에 대하여 속도비가 글리세린의 경우보다 더 크게 나왔으며 버블 크기에 따른 속도비 분산도가 더 조밀하게 나타났다. 사각 단면 폭이 감소할수록 벽면 효과는 증대되었으며 같은 폭에 대해서는 버블 변형이 축소관의 경우가 가장 크게 나타났다.

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