• Title/Summary/Keyword: 3차원 내부 유동해석

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Numerical Analysis of Turbulent Swirling Cold-Flow in a Cyclonic Coal Gasifier (선회분류층형 석탄가스화기내의 비반응 난류 선회유동장 해석)

  • 이진욱;나혜령;윤용승
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.6 no.2
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    • pp.137-144
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    • 1997
  • Turbulent swirling cold-flow in a cyclonic gasifier has been analyzed by numerical analysis. Comparison of two dimensional and three dimensional analyses has shown that concept of equivalent slit is appropriate for the two dimensionalization of three dimensional phenomena. Flow characteristics have been scrutinized by varying swirl number which is a crucial parameter in determining the flow pattern of the cyclonic gasifier. Reactive flow field has been estimated by using theoretical swirl number and equivalent slit width for reactive flow. Results show that proper flow field for the reactive coal gasification can be formed by controlling the exit area and azimuthal location of coal burners.

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Development of high efficiency impeller for the process of ABS resin cohesion by using flow measurement (유동계측을 이용한 ABS 수지 응집 공정 혁신을 위한 고성능 교반기 임펠러 개발)

  • Kim, Jung-Hwan;Park, Jae-Hyoun;Lee, Hyun-Sik;Ok, Pyeong-Kweon;An, Ik-Jin
    • Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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    • 2006.06a
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    • pp.325-326
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    • 2006
  • 현 화학플랜트에서 사용되고 있는 ABS 수지 응집 공정의 경우 교반기 내부의 불균일한 유동분포와 유동메커니즘의 문제점은 공정 제품의 생산성을 저하 시키는 원인으로 작용하고 있다. 그러나 우수한 성능의 산업용 교반기를 설계하기 위해선 반드시 교반성능에 영향을 미치는 다양한 내부의 유동특성의 정량적인 실험 데이터 확보가 필요하나, 3차원적 비정상 특성을 나타내는 복잡한 구조의 내부 유동특성에 관한 정량적 해석은 현재까지도 상당한 어려운 문제로 남아있다. 이에 이런 문제점을 개선하여 생산성을 향상시키기 위해서는 PIV 기법을 이용한 교반기 내부의 유동분포와 유동메커니즘을 규명하여 교반기 내부의 최적화된 유동을 형성시키는 임펠러의 형상을 개발하고자 한다.

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A Study on Three-Dimensional Flow Analysis and Noise Source of Sirocco Fan (시로코 팬의 3차원 유동해석 및 소음원에 관한 연구)

  • Kang, Jeong-Seok;Kim, Jin-Taek;Lee, Cheol-Hyung;Baek, Byung-Joon
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.19 no.12
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    • pp.896-902
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    • 2018
  • This study examined the flow and noise inside a sirocco fan for ventilation as a commercial program. To confirm only the location and power of the noise source, flow analysis was performed with steady state flow analysis. Through flow analysis, the flow was observed in the sirocco fan and the velocity vector. The pressure distribution inside was observed with contours. From the results of steady analysis, the position and size of the noise source could be seen using the 'Curle surface acoustic power' and 'Proudman acoustic power'. The Curle surface acoustic power can be used to observe the noise from the surface. The Proudman acoustic power can be used to detect noise generated in the flow region because the position and size of the noise source generated inside the sirocco fan can be seen only in the steady state. Therefore it is necessary to further analyze the unsteady state to check the frequency of the noise generated. This study provides basic data for improving the performance of the Sirocco fan and reducing the noise.

Study of Flowfield of the Interaction of Secondary Sonic Jet into a Supersonic Nozzle (음속 이차유동 분출시 나타나는 초음속 노즐 내부 유동장에 관한 연구)

  • Ko, Hyun;Lee, Yeol;Yoon, Woong-Sup
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.7 no.3
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    • pp.45-52
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    • 2003
  • Detailed flowfield resulting from the secondary sonic gas injection into a divergent section of supersonic conical nozzle has been numerically investigated. The three-dimensional flowfield associated with the bow-shock/boundary-layer interaction inside the nozzle has been solved by Reynolds-averaged Navier-Stokes equations with an algebraic and $\kappa$-$\varepsilon$ turbulence model. The numerical results have been compared with the experimental results for the identical flow conditions, and it is shown that the comparison is satisfactory Effects of different injection pressures of the secondary jet on the shock/boundary-layer interactions and the overall flow structure inside the nozzle have been investigated. The vortex structures behind the shock interaction and wall pressure variations have also been studied.

Prediction of Complex Turbulent Flows in Can-type Gas Turbine Combustor and Scroll (원통형 가스터빈 연소기와 Scroll 내부유동장 해석)

  • 김용모;김성구;김명환;민대기
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.9-9
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    • 1998
  • 가스터빈 연소기의 난류유동장을 구성하는 기본적인 유동형태는 크게 밀폐관내의 돌연 확대를 가지는 동축제트, 선회유동, 그리고 연소공기공 및 회석공기공을 통해 연소실에 수직방향으로 유입되는 제트유동 등으로 분류할 수 있다. 실제 가스터빈 연소기내의 난류유동장을 수치해석하기 위해서는 임의의 형상을 갖는 3차원 유동장을 모사할 수 있는 수치해석법과 고차정확도를 유지하면서도 수렴안정성을 만족시키는 대류항 처리기법 등과 같은 수치모델의 개발이 선행되어야 하며, 이와 함께 복잡한 난류연소유동장을 정확히 묘사할 수 있는 난류모델 및 난류연소모델의 개발 및 검증이 가장 중요한 요인이 된다. 또한 가스터빈 연소기의 최적 설계는 넓은 작동구간에서 높은 효율, NOx 및 CO 배기량의 저감, 희박연소 가연한계의 확장, 연소계통에서의 낮은 압력강하, 낮은 연소벽면온도와 온도구배를 유지시키기 위한 공기에 의한 충분한 냉각 같은 서로 상충되는 설계조건을 만족해야 한다. 그리고, 이러한 상충된 연소설계조건들을 충족시키는 최적 연소기의 설계를 위해서는 실험적인 연구뿐만 아니라 연소기내의 물리적인 현상을 잘 반영할 수 있는 물리적 모델을 바탕으로 한 연소유동의 해석적인 연구를 필요로 한다. 본 연구에서는 원통형 가스터빈 연소기의 등온 및 연소유동장, 그리고 연소기와 연결되는 Scroll 내부의 난류유동장에 대한 수치해석을 수행하여 수치 및 물리모델의 예측능력을 검증하였고, 가스터빈 연소유동장 해석에 관련된 중요 논점들에 대하여 심도있게 분석하였다.

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CFD Analysis of High Pressure Cleaning Machine (고압세척기의 유동해석)

  • Lee, Jong-Sun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.14 no.11
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    • pp.5330-5333
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    • 2013
  • In this paper, a high pressure cleaning machine in field was disassembled and measured in order to develop a highly improved pressure cleaner in performance and real configuration was modeled by using 3-D design program CATIA V5. In addition, CFD analysis was conducted on the modeled high pressure cleaning machine by using ANSYS finite element analysis program and visualize the pressure changes of internal fluid flow was visualized. This result will be applied to a new designed high pressure cleaning machine in future.

An one equation method for two dimensional unsteady flows (2차원 비정상유동 해석을 위한 1-방정식 방법)

  • Cho Ji Ryong
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 1999.05a
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    • pp.113-123
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    • 1999
  • In this study a pure vector potential method (PVPM) for a three dimensional, unsteady, incompressible flow is proposed. A simplified version for a two dimensional problem is described in detail, and a method to prescribe appropriate boundary conditions is also presented. The resulting numerical algorithm is applied to the cavity flow driven by an impulsively started wall and also to the Stokes' first problem. Some important unsteady/steady features are captured for these two flows, and quantitative agreements of flow variables with available reference database are good.

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Numerical Simulation of Flow and Thermal Performance in the Municapal Solid Waste Incinerator (도시폐기물 소각로내 열유동 해석을 위한 수치해석적 연구)

  • 박병수;이진욱;이정한;허일상
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.93-98
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    • 1997
  • 도시폐기물의 효율적인 소각 처리를 위해서 폐기물 처리량 50 ton/day의 화격자 소각로를 대상으로 화학반응을 고려하여 연소실 내부의 열유동 현상을 전산모사하였다. 수치해석 프로그램으로 상용코드인 PHOENICS를 사용하여 3차원 모사를 하여 실험으로 파악할 수 없는 연소실 내부의 유동 및 폐기물과 산화제와의 반응을 계산하였다. 건조부, 주연소부, 후연소부에 1차연소용공기, 연료의 분포 및 폐기물의 발열량이 노내 열유동 현상에 미치는 영향을 조사하였다. 1차연소용 공기의 분포에 따라 노내 유동장의 형태에 변화가 있었으며, 벽면에서의 복사열전달을 고려한 경우 2차연소실과 출구근처에서 온도분포가 파일롯트 플랜트 실험결과와 잘 일치하는 r서으로 나타났다.

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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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A Study on Three-Dimensional Flow Analysis of Horizontal type Dust Collector (수평형 집진기의 3차원 유동해석에 관한 연구)

  • Won, Jong-Wun;Kim, Yong-Il
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.20 no.12
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    • pp.519-524
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    • 2019
  • A horizontal dust collector is used in a large wind-volume grain dryer. In this study, Computational Fluid Dynamics (CFD) was used to analyze the flow characteristics inside the dust collector, including the effects of wear on the conical hub on the dust collection performance. Recently, a horizontal cyclone dust collector was developed with a conical hub and fixed vanes at the inlet of the dust collector to generate swirl flow to separate foreign matter from the air. The dust collector is relatively small in size and easy to install, and it has a relatively low back pressure, which does not require any additional power. However, there are problems with a back pressure problem and dust deposition that are caused by the shape of the horizontal dust collector. To solve these problems, the flow characteristics were studied with internal shapes of the dust collector using three-dimensional flow analysis.