• 제목/요약/키워드: 3D-CFD

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선체주위의 점성유동 계산을 위한 3차원 공간 격자계 생성방법 (Development of 3-D Field Grid Generating Method for Viscous Flow Calculation around a Practical Hull Form)

  • 김우전;김도현;반석호
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권1호
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    • pp.70-81
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    • 1999
  • 선체주위의 점성유동을 계산하기 위해서는 수치계산을 위한 3차원 공간 격자계가 필요하다. 본 논문에서는 타원형 미분 방정식인 Poisson 방정식의 해를 이용하여 3차원 공간 격자계를 구성하는 방법을 개발하였다. 2차원에서 사용되던 Sorenson방법을 3차원으로 확장하여 격자계의 분포 및 교차 각도를 지정하는 함수를 정의하게 하였다. 미분방정식의 해는 weighting function scheme과 modified strongly implicit procedure를 사용하여 구하였고, 3차원 내부 격자계와 경계면과의 매끄러운 연결을 위해 trans-finite interpolation을 이용하였다. 적용예로서 컨테이너 운반선과 대형 유조선 주위의 난류유동 계산을 위한 공간 격자계를 보였다.

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CFD 해석을 이용한 냉매용 원터치 삽입식 파이프 조인트의 안전성 평가 (Flow Safety Assessment by CFD Analysis in One-touch Insertion Type Pipe Joint for Refrigerant)

  • 김은영;박동삼;김홍용
    • 한국재난정보학회:학술대회논문집
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    • 한국재난정보학회 2022년 정기학술대회 논문집
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    • pp.303-304
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    • 2022
  • 파이프는 기계, 전자, 전기, 플랜트 등 많은 산업 분야에서 응용기기로 널리 사용되고 있으며, 소방, 화학 등 안전 관련 분야에서도 널리 사용되고 있다. 제품의 다양화에 따라 배관 분야에서도 기술의 중요성이 높아지고 있다. 특히 기존 동관을 스테인리스강으로 변경하는 경우 구조해석이나 유동 해석을 통해 안전성과 유동특성을 평가할 필요가 있다. 자체 개발한 일체형 인서트형 커넥터인 6.35 소켓 모델의 유동 안전성은 CFD 해석을 이용하여 유동유발진동(FIV)평가 과정의 4단계를 통해 진행하였다. 배관계 벽면에 작용하는 압력변동의 진폭은 3,780Pa이하의 수준으로 형성되며, 이는 냉매 배관의 운전압력이나 설계응력과 비교했을 때 매우 작은 수준의 압력으로, 난류에 의한 진동이 배관의 구조안전성에 미치는 영향은 미미한 수준인 것으로 나타났다.

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상용 CFD코드를 이용한 원심펌프 임펠러의 성능해석 (Performance Analysis of the Centrifugal Pump Impeller Using Commercial CFD Code)

  • 최영석;이용갑;홍순삼;강신형
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.38-45
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    • 2001
  • A commercial CFD code is used to compute the 3-D viscous flow field within the impeller of a centrifugal pump. Several preliminary numerical calculations are carried out to determine the influence of the parameters such as the grid systems, the numerical schemes, the turbulence models and the shape of the vaneless diffusers at the design flow rate. The results of the preliminary study are used for the calculation of the off-design flow conditions. The circumferentially averaged results such as the radial and tangential velocities, the exit flow angle, the slip factor, the static pressure and the total pressure are compared with the experimental data at the impeller exit to discuss the influence of the prescribed parameters.

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상용 CFD코드를 이용한 원심펌프 임펠러의 성능해석 (Performance Analysis of the Centrifugal Pump Impeller Using Commercial CFD Code)

  • 최영석;이용갑;홍순삼;강신형
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2000년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.305-311
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    • 2000
  • A commercial CFD code is used to compute the 3-D viscous flow field within the impeller o( a centrifugal pump. Several preliminary numerical calculations are carried out to determine the influence of the parameters such as the grid systems, the numerical schemes, the turbulence models and the shape of the vaneless diffusers at the design flow rate. The results of the preliminary study are used for the calculation of the off-design flow conditions. The circumferentially averaged results such as the radial and tangential velocities, the exit flow angle, the slip factor, the static pressure and the total pressure are compared with the experimental data at the impeller exit to discuss the influence of the prescribed parameters.

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상용 CFD코드를 이용한 공조기 입구형상의 설계 (Inlet Shape Design of Air Handling Unit Using Commercial CFD Code)

  • 최영석;주종일;주원구
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2001년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.448-453
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    • 2001
  • A commercial CFD code is used to compute the 3-D viscous flow field within the inlet flow concentrator of the newly developed AHU(Air Handling Unit). To improve the performance of the AHU, the inlet air needs to be gradually accelerated to the fan's annular velocity without causing turbulence or flow separation. Three major geometric parameters were selected to specify the inlet shape of the AHU. Several numerical calculations are carried out to determine the influence of the geometric parameters on the performance of the AHU. The performance of the AHU could be measured by the inlet and outlet flow uniformity and the total pressure loss through the inlet flow concentrator. The optimized nondimensionalized velocity profile through the inlet flow concentrator were used for the design of the AHU with the various volume flow rates.

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사이드채널형 재생블로워의 성능평가 (Performance Evaluation of Side Channel Type Regenerative Blower)

  • 이경용;최영석
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2005년도 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.378-383
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    • 2005
  • The performances of side channel type regenerative blowers were evaluated by the blower performance test, 1-D performance prediction and CFD. The performance prediction method was modified using the results of the performance test and CFD and applied to the design of the new regenerative blowers. The major geometric parameters such as channel height, channel area and expansion angle were decided from the performance prediction method for the improved models and the predicted results were compared with CFD and experimental data. Both of the modified models showed improved efficiency at the operating condition. Especially, model3 could be possible to reduce operating rotating speed, that is benefit to noise performance, because of the high head performance at the design point. The CFD results showed that the performance of the regenerative blower was influenced by the secondary circulatory flow in the channel.

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자연대류상의 LED 모듈의 경량열관리를 위한 하이브리드 휜 히트싱크의 수치적으로 조사된 열성능 (Numerically-Investigated Thermal Performances of Hybrid Fin Heat Sinks for Lightweight Thermal Management of LED Modules Under Natural Convection)

  • 김경준
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권6호
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    • pp.586-591
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    • 2015
  • 본 연구는 자연대류상의 LED 모듈의 경량열관리를 위한 하이브리드 휜 히트싱크(HF HS)의 열성능을 수치적으로 조사한 결과에 대해 논하였다. 할로우 하이브리드 휜 히트싱크(HHF HS)와 솔리드 하이브리드 휜 히트싱크(SHF HS)가 HF HS로 제안되고, 신뢰성있는 수치결과를 획득하기 위하여 3차원 CFD 해석이 수행되었다. 3차원 CFD 연구는 HHF HS와 SHF HS의 성능에 대한 휜 공간과 내부유로직경의 영향을 조사하였다. 연구결과는 HHF HS의 질량기반 열저항이 핀휜 히트싱크(PF HS) 보다 20~32% 작음을 보여주고, 유로직경의 증가에 따라 HHF HS의 질량기반 열저항이 감소함을 보인다. 이 결과는 주로 질량감소와 내부유로를 통한 열방출의 결합효과에 기인한다. 고전적인 PF HS 대비 상당히 우월한 HHF HS의 질량기반 열성능은 자연대류상의 LED 모듈의 경량열관리 적용 가능성을 제시한다.

차량용 전자식 솔레노이드 밸브 필터간의 유동특성에 관한 연구 (A Study on Flow Characteristics about Valve Filter for Electronic System Solenoid Structure)

  • 김병준;조행묵
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.1294-1298
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    • 2014
  • 향후 제작 될 솔레노이드 구조의 방향을 제시하고자 실험 및 유동 특성에 대한 비교 분석 연구가 진행 되어졌다. 실험값과 해석값의 비교 분석은 ANSYS CFD와 전자식 측정 기구를 이용하여 수행하였다. 구조의 3D 모델링은 CATIA V5R18을 이용하였으며, 유동구간의 격자 생성은 ICEM CFD 프로그램을 사용하였다. 유동해석 분석은 수치해석 프로그램인 ANSYS CFD를 이용하여 실험값에 대한 검증이 진행되었다. 실험값을 통해 정밀 필터구간에서 나타난 유량은 $0-10{\ell}/min$ 으로 나타났으며 유동해석결과 최대 $0.18{\ell}/min$로 나타났다. 유동 해석 결과와 실험값의 비교분석을 통해 유동환경에 보다 효율적인 솔레노이드 구조를 제시 할 수 있었다.

전산 유체 역학을 이용한 선박 방향타 주변의 항력 및 양력 계수에 대한 수치 시뮬레이션 (Numerical Simulation on Drag and Lift Coefficient around Ship Rudder using Computational Fluid Dynamics)

  • 구본국
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.97-102
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    • 2023
  • 방향타는 조선 분야에서 중요한 역할을 하기 때문에 방향타의 유체역학적 특성을 조사하기 위해 수치 시뮬레이션이 수행되었다. 유체역학적 힘과 같은 일부 값은 예인 탱크에서 쉽게 측정할 수 있지만, 실험을 통해 압력 분포, 속도 분포, 와류 발생과 같은 유동장에 대한 자세한 정보를 얻기는 어렵다. 본 연구에서는 전산유체역학(CFD)을 이용하여 방향타에 작용하는 유체역학 계수와 레이놀즈수가 미치는 영향을 연구하였다. 상용 전산유체역학 프로그램 Ansys Fluent를 이용하여 방향타 주위의 유동 특성을 연구하였고, 이때 k-epsilon 난류 모델이 사용되었다. 먼저 CFD 상용코드를 이용하여 KCS 방향타의 받음각에 따른 항력계수와 양력계수를 구하였다. 둘째, 동일한 조건에서 2차원 양력계수와 항력계수를 3차원 계수와 비교되었다. 셋째, 레이놀즈수가 유체역학적 힘에 미치는 영향이 연구되었다.

회전 용적형 기어펌프의 캐비테이션 유동 해석 (Numerical Simulations of Cavitation Flow in Volumetric Gear Pump)

  • 이중호;이상욱
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.28-34
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    • 2011
  • A volumetric gear pump is often used in extensive industrial applications to provide both high pressure and sufficiently high flow rate by physical displacement of finite volume of fluid with each revolution. Template mesh function in commercial CFD software, PumpLinx, by which 3-D meshes in the complex region between rotor and housing can be readily generated was employed for 3-D flow simulations. For cavitation analysis full cavitation model was included in 3-D simulations. The results showed high pulsation in pressure and flowrate which is implicated in pump vibration and noise. A model test for cavitation visualization was conducted and the results showed good qualitative agreement with numerical prediction.