• Title/Summary/Keyword: 2차원 압축성 유동

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Numerical Analysis of Three-Dimensional Compressible Viscous Flow Field in Turbine Cascade (터빈 익렬내부의 3차원 압축성 점성유동장의 수치해석)

  • 정희택;백제현
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.10
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    • pp.1915-1927
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    • 1992
  • A three-dimensional Navier-Stokes code has been developed for analysis of viscous flows through turbomachinery blade rows or other internal passages. The Navier-Stokes equations are written in a cartesian coordinate system, then mapped to a general body-fitted coordinate system. Streamwise viscous terms are neglected and turbulent effects are modeled using the baldwin-Lomax model. Equations are discretized using finite difference method on the stacked C-type grids and solved using LU-ADI decomposition scheme. calculations are made for a two-dimensional cascade in a transonic wind-tunnel to see the infuence of the endwalls. The flow pattern of the three-dimensional flow near the endwall is found to be different from that of the two-dimensional flow due to the existence of the endwalls.

Three-dimensional Effects of an Axi-symmetric Pintle Nozzle (축대칭 핀틀노즐의 3차원 효과 분석)

  • Lee, Gang-Min;Sung, Hong-Gye
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.22 no.6
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    • pp.47-55
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    • 2018
  • In order to determine whether three-dimensional effects exist in a pintle nozzle of axisymmetric shape, a three-dimensional numerical analysis was performed. The compressibility correction was implemented with the k-${\omega}$ SST turbulence model to predict the complex flow separation transition in acceptable accuracy. Recirculation zones were observed at both the front end and rear faces of the pintle, and the flow through the pintle nozzle conveyed complex shock wave structures. Three-dimensional effects that resulted from the reasonable flow separation location were noted, and a trace of the transient pressure increase was observed, mismatched by a two-dimensional axi-symmetric analysis.

우주발사체 재진입모듈에 적용되는 열차단막 형상에 따른 특성연구

  • Park, Jin-Su
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2016.11a
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    • pp.49-54
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    • 2016
  • 본 연구에서는 유/무인 우주발사체의 재진입모듈에 적용되는 Heat-Shield(열차단막)의 형상에 따른 유동특성을 수치해석으로 분석했다. 재진입모듈이 지구의 대기권을 다시 진입하는 환경(고도 70km)을 기준으로 해석을 진행했다. 열차단막의 형상은 평판, 곡률이 다른 타원으로 나누었으며, 각 형상별 유동특성을 확인했다. 결론적으로 재진입 모듈의 형상에 따라 압력과 속도분포를 기준으로 열적인 분포를 예상했으며, 계산된 항력계수를 비교했다. 단순한 유동으로 열적 분포를 예상한 것에 한계가 있지만 대기권 재진입 모듈의 2차원 설계에 도움이 될 형상기준을 제시했다. 수치해석은 모두 Edison_CFD에서 제공하는 툴을 이용해 수행했으며, 전처리에는 e-mega (structured)을 후처리에는 e-dava를 이용했다. 해석 solver는 '정렬격자기반 2차원 압축성 유동 범용해석 소프트웨어'를 이용했다.

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Numerical Study for 3D Turbulent Flow in High Incidence Compressor Cascade (고입사각 압축기 익렬 내의 3차원 난류유동에 관한 수치적 연구)

  • 안병진;정기호;김귀순;임진식;김유일
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.6 no.3
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    • pp.29-36
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    • 2002
  • A numerical analysis based on two-dimensional and three-dimensional incompressible Wavier-Stokes equations has been carried out for double-circular-arc compressor cascades and the results are compared with available experimental data at various incidence angles. The 2-D and 3-D computational codes based on SIMPLE algorithm adopt pressure weighted interpolation method for non-staggered grid and hybrid scheme for the convective terms. Turbulence modeling is very important for prediction of cascade flows, which are extremely complex with separation and reattachment by adverse pressure gradient. Considering computation times, $\kappa$-$\varepsilon$ turbulence model with wall function is used.

MQUICK Upwind Scheme for the Incompressible Navier-Stokes Equations (비압축성 Navier-Stokes 방정식의 해석을 위한 MQUICK 상류해법)

  • Shin B. R.;Ikohagi T.
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.4 no.1
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    • pp.41-52
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    • 1999
  • 이 논문에서는, QUICK해법의 불안정성을 개량하므로써, 수치계산에 있어서 수렴이 빠르고, 수치적으로 안정한 계산을 할 수 있는 새로운 MQUICK 상류해법을 제안하고, 이를 비압축성 층류유동의 계산에 적용하였다. 또한, 해법의 정확성, 안정성, 수렴속도에 대한 검토를 통하여 본 MQUICK 상류해법의 유효성과 타당성이 평가되었다. 이 해법에서는 인공산일의 가감을 조절하기 위하여 가중계수 α를 써서 정식화 하였고, 위의 검토를 통하여 α의 최적값을 조사하였다. 이 해법을 SMAC 음해법에 적용하여 2 차원 공동유동, 3 차원 덕트유동과 같은 몇몇 표준문제를 계산하고, 계산된 결과를 실험값 또는, 3 차 정확도의 상류해법 및 QUICK해법에 의한 결과 들과 비교 하므로써, 본 MQUICK 상류해법이 위의 다른 해법에 비하여 안정하고, 유효성이 높은 해법임을 확인 하였다.

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A Numerical Validation for Incompressible Two-phase Flow using CLSVOF and Artificial Compressibility Methods (CLSVOF과 가상압축성 기법을 이용한 비압축성 2상 유동 수치해석 검증 연구)

  • Yoo, Young-Lin;Choi, Jeong-Yeol;Sung, Hong-Gye
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.21 no.5
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    • pp.71-79
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    • 2017
  • A numerical analysis of the liquid-gas two-phase flows has been conducted. The incompressible equations of the two-phase flows were solved by the artificial compressibility method with the CLSVOF interface capturing method. To analyze the grid dependency of CLSVOF, a numerical analysis of Zalesak's disk and three-dimensional liquid deformation problem were carried out, and the reconstruction of deformation was investigated. The Rayleigh-Taylor instability was numerically analyzed by applying the equations of incompressible two-phase flow, and the surface instability was observed.

Incompressible Turbulent Flow Simulation of the Rotor-Stator Configuration (비압축성 Navier Stokes 방정식을 이용한 2차원 터빈 익렬내의 난류유동해석)

  • Kim H. W.;Park W. G.;Jung Y. R.;Kim K. S.;Moon S.-G.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 1995.10a
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    • pp.225-234
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    • 1995
  • 터빈익렬내부의 유동해석을 위해 비압축성 점성유동해석을 이용한 수치 해석 프로그램을 개발하였다. 지배방정식으로는 2차원의 비정상 비압축성 Navier-Stokes 방정식을 일반화된 곡선좌표계로 전환하여 암시적으로(implicitly) 반복적인 시간진행방법을 이용하여 유동해석을 하였다. 지배방정식의 각항들은 시간에 대해 1차의 정확도 그리고 영역에 대해서는 2차의 정확도, 대류항에 대해서는 3차의 정확도를 가지는 Upwind기법을 적용하였다. 특히, 실험적 접근이 매우 어려운 터빈의 정익과 회전하고 있는 동익과의 상호운동을 멀티블럭기법과 데이터 interface를 통해 보다 쉽게 해석할 수 있었다. 본 연구결과는 정익만을 계산한 타 연구자의 결과와의 비교시 매우 일치하였으며 물리적인 유동을 잘 파악할 수 있었다. 난류유동 해석을 위해서 Baldwin-Lomax 모델을 적용하였다.

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DEVELOPMENT OF A ROBUST MESHLESS METHOD FOR 2-D COMPRESSIBLE FLOW (2차원 압축성 유동 해석을 위한 강건한 무격자 해석기법 개발)

  • Huh, J.Y.;Rhee, J.S.;Kim, K.H.;Jung, S.Y.
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.19 no.3
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    • pp.85-90
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    • 2014
  • The purpose of this study is to develop a new Meshless Method to solve 2-D compressible flow problems numerically. This paper includes a revised Least Square method that improves robustness compared with its original version by removing excessive numerical oscillation which occurs when points are randomly distributed. Numerical analyses of hypersonic flow over a blunt body were carried out using the method, then robustness, accuracy and convergence of their results were compared with those obtained from the original method.

압축기 익렬 성능해석을 위한 알고리즘과 난류모델의 비교

  • 김석훈;이기수;최정열;김귀순;김유일;임진식
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.29-29
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    • 2000
  • 가스터빈 엔진의 성능을 제대로 예측하기 위해서는 먼저 주요 구성품인 압축기, 터빈 등의 성능 자료가 충분히 알려져 있어야 한다. 특히 압축기는 조건의 변화에 따라 성능변화가 크므로 엔진 성능예측시 압축기 성능특성은 매우 중요한 요소라 할 수 있다. 압축기의 경우, 유동의 특성상 역압력 구배로 인한 유동의 박리가 발생하는 등 유동현상이 매우 복잡해진다. 이와 같은 2차원 압축기 익력 성능예측을 위하여 압축성, 비압축성 수치해석기법 및 난류 모델을 DCA(doble circular arc) 아음속 압축기 익렬에 적용하여 실험 결과와 비교 검토하였다.

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