• Title/Summary/Keyword: CFD 유동해석

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A Flow Characteristics for a Separation Behavior of Two-body Vehicle (비행 조건에 따른 비행체 단분리의 주위 유동장 해석)

  • Park, Geunhong;Kim, Kiun
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.266-267
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    • 2017
  • A numerical investigation of the stage separation behavior of two-body vehicle focusing on its flow characteristics were carried out. For this simulation, separation of a booster from vehicle was modeled by a chimera grid system and calculated by using commercial code, CFD-FASTRAN$^{TM}$. Consideration of a spring force, gravity and relative acceleration of a booster was the essential factor that simulates the realistic situation. In this study, It was validated that the booster separation time decreases with increase in flight mach number and angle of attack. In view of the results so far achieved, it was expected that the dynamics modeling and boundary condition set up applied in this study will be helpful in a estimation of a safe stage separation and event sequence of flight test.

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Fluid-structure interaction analysis on a low speed 200 W-class gyromill type vertical axis wind turbine rotor blade (200 W급 자이로밀형 수직축 풍력터빈 로터 블레이드 유체-구조 연성 해석)

  • Cho, Woo-Seok;Choi, Young-Do;Kim, Hyun-Su
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.37 no.4
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    • pp.344-350
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    • 2013
  • The purpose of this study is to examine the structural stability of a low speed 200 W class gyromill type vertical axis wind turbine system. For the analysis, a commercial code is adopted. The pressure distribution on the rotor blade surface is examined in detail. In order to perform unidirectional FSI(Fluid-Structure Interaction) analysis, the pressure resulted from CFD analysis has been mapped on the surface of wind turbine as load condition. The rotational speed and gravitational force of wind turbine are also considered. The results of FSI analysis show that the wind turbine reveals an enough structural margin. The maximum structural displacement occurs at trailing edge of blade and the maximum stress occurs at the strut.

유동 방향으로 나열된 두 실린더 사이의 간격에 따른 공력특성 분석

  • Lee, Jong-Yun;Kim, Jeong-Hun
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2016.03a
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    • pp.622-624
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    • 2016
  • 교량의 케이블이나 송전선같은 원형 구조물들은 유동의 불안정성에 의해 물체 후방에 Vortex가 발생한다. 이렇게 발생한 Vortex는 구조물에 진동과 소음을 발생시키게 된다. 본 연구에서는 이러한 원형 구조물들의 배열에 따른 해석을 진행하였다. 같은 크기의 두 원형 실린더를 주 유동 방향으로 정렬시킨 배열을 EDISON 전산열유체 시스템을 이용하여 해석하였다. 두 원형 실린더의 중심의 거리를 1.5 D부터 5 D까지 변화시켜가며 거리에 따른 각 실린더의 Drag coefficient에 초점을 맞추어 연구를 진행하였다. 두 원형 실린더 사이의 거리가 감소할수록 후류 쪽에 위치한 실린더의 Drag coefficient의 값이 감소하는 양상을 보였다.

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Effect of the Distance Between Two Buildings on the Building Wind for the Vertiport Construction (버티포트 건축을 위한 2개의 고층 건물 간 거리 변화가 빌딩풍에 미치는 영향)

  • Inseo, Choi;Cheolhuei, Han
    • Journal of Institute of Convergence Technology
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    • v.12 no.1
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    • pp.25-30
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    • 2022
  • 도심항공교통은 다수의 전기추진 수직이착륙 항공기가 이착륙 가능한 버티포트가 필요하다. 빌딩풍은 고층건물 주변부에서 발생하는 강풍으로 항공기 이착륙과정에서 항공기의 비행 안전성을 크게 훼손시킬수 있다. 본 연구에서는 항공기 이착륙시 발생할 비행안정성 분석을 위하여 먼저 빌딩풍 주변의 유동특성을 분석하는 연구를 수행하였다. 유동해석은 상용CFD 소프트웨어인 SimericsMP를 사용하였으며, 난류 모델은 k-ε RNG 모델을 사용하였다. 해석방법의 타당성을 검증하기 위하여 CAARC 빌딩모델의 표면 압력 계산결과를 풍동시험 결과와 비교⋅검증하였다. 두 개의 고충빌딩이 있는 상황을 가정한 후, 빌딩풍이 빌딩 주변부의 속도분포 변화에 미치는 영향을 분석하였다. 두 개의 고층 건물 사이의 거리가 증가하는 경우 와들 사이의 상호작용이 감소하는 것을 확인했다. 향후 본 연구를 확장하여 다양한 형상의 고충건물이 밀집해 있는 도심지역에 대한 유동해석 연구를 진행하고자 한다.

Heat efficiency Analysis of PVT module system using CFD (CFD를 이용한 PVT 모듈 열교환기 성능 해석)

  • Kim, Yangjoon;Kim, Dongkwon;Nam, Seungbaek;Cho, Insoo
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.112.2-112.2
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    • 2011
  • PVT(Photovoltaic Thermal) 모듈은 태양광과 태양열 에너지를 동시 이용이 가능한 모듈로서 태양광전지(PV, Photovoltaic)모듈에 열교환기를 접합한 형태로 전기에너지뿐만 아니라 열에너지를 동시에 생산할 수 있는 시스템이다. 기존 PV 모듈은 일사량이 많으면 전력 생산량이 증가하는 동시에 PV모듈의 온도가 상승함에 따라 발전 효율이 감소하는 문제점이 있으며 일반적으로 $25^{\circ}C$이상 조건에서 모듈 온도가 $10^{\circ}C$ 증가할수록 발전효율의 약 4~5% 정도 감소하는 것으로 보고되고 있다. PVT 모듈은 기존 태양광모듈에 열교환기를 접합하여 냉각함으로써 PV모듈의 온도를 낮추어 발전효율을 증가시키는 동시에 부가적으로 발생하는 온수를 직접이용하거나 다양한 계통의 보조 열원으로 이용할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 수치해석기법(CFD)을 활용하여 PV모듈 냉각 및 온수 발생을 위한 열교환기를 설계하였으며 다양한 형상의 열교환기에 대해 유동해석을 수행하여 최적의 열흡수효율을 갖는 열교환기의 형상을 설계하였다. 또한 최적 설계된 PVT 모듈을 제작하여 실제 태양과 유사한 광원을 갖는 인공태양조건에서의 실내 실험을 통해 PVT 모듈의 성능을 검증하였으며 또한 실제 노상에 설치하여 ASHRAE 93-77의 실험기준과 ECN의 PVT 집열기 성능측정 가이드라인에 따라 옥외 시험평가를 하여 PVT 모듈의 성능 검증을 하였다. 최적 설계된 PVT모듈에 대한 성능평가 결과 기존 PV 모듈보다 발전효율이 약 15%(기존 발전효율 대비) 향상된 결과를 확인하였다.

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Prediction of Pressure Fluctuations on Hammerhead Vehicle at Transonic Speeds Using CFD and Semi-empirical Formula Considering Spatial Distribution (CFD와 공간분포를 고려한 반경험식을 이용한 해머헤드 발사체의 천음속 압력섭동 예측)

  • Kim, Younghwa;Nam, Hyunjae;Kim, June Mo;Sun, Chul
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.49 no.6
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    • pp.457-464
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    • 2021
  • To analyze the buffet phenomenon that causes serious vibration loads on a satellite launch vehicle, the pressure fluctuations on a hammerhead launch vehicle at transonic speeds are predicted by coupling CFD analysis and semi-empirical methods. From the RANS simulation, shock oscillation region, separation region, and separation reattachment region are identified, and the boundary layer thickness, the displacement thickness, and flow properties at boundary layer edge are calculated. The pressure fluctuations and power spectra on the hammerhead fairing are predicted by coupling RANS results and semi-empirical methods considering spatial distribution, and compared with the experimental data.

Study on Flow Characteristics and Discharge Coefficient of Safety Valve for LNG/LNG-FPSO Ships (LNG / LNG-FPSO 선박용 안전밸브의 유동특성 및 유출계수에 관한 연구)

  • Kim, Sung-Jin;Jung, Sung-Yuen;Kim, Dang-Ju;Kim, Chul
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.5
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    • pp.487-494
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    • 2011
  • The safety valve used in LNG/LNG-FPSO ships plays an important role in maintaining a fixed level of pressure by emitting LNG gas out of the pipes in the LNG piping system. The discharge coefficient is regarded as the most important factor in the valve performance. To satisfy the ship's classification, the discharge coefficient of the safety valve must usually be over 0.8. Despite the importance of understanding the flow phenomena inside the safety valve, the valve design is usually based on experience and experiments. We carried out a computational fluid dynamics (CFD) investigation using the ANSYS-CFX software. We observed the flow phenomena inside the valve and measured the discharge coefficients according to changes in the valve lift, which is the distance between the exit of the nozzle and the lower part of the disc plate. We verified our CFD results for the discharge coefficients using available experimental data.

Flow Field Measurement in Catalytic Converter-Comparison with Computational Fluid Dynamics Analyses (촉매 변환기의 내부 유동장 측정-CFD 해석과 비교)

  • Yoo, Seoung-Chool;Jang, Sung-Kuk
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.38 no.3
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    • pp.197-202
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    • 2014
  • The efficiency of a catalytic converter depends on the flow distribution across a system's chemically active substrate. If irregularities or non-uniform flow patterns exist, the system's conversion efficiency decreases, whereas the manufacturing cost increases. Therefore, it is important to analyze the internal flow of a catalytic converter. In this study, flow pattern measurements along the minor axis were recorded at the mid and exit planes of a ceramic honeycomb catalytic converter at flow rates of 37.8 l/s and 94.4 l/s. Flow distributions of the measurement plans were compared with an automotive company's computed velocity profiles. Measurements along the minor axis showed uneven velocity profiles. The ${\upsilon}$-velocity components between the honeycomb bricks were small but somewhat erratic opposite the intake side of the converter, however, they became flatter in measurements recorded near the intake entrance. For almost all velocity values, the computer model suggested velocities greater than the measured values.

Study on the Evaluation Method for EEDI of the Small Vessel using CFD (CFD 기반 소형 선박의 EEDI 평가 방법에 관한 연구)

  • Park, Dong-Woo
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.25 no.5
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    • pp.627-633
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    • 2019
  • This study aimed to predict the resistance and propulsion performance of a ship using computational fluid dynamics (CFD) and a database as well as establish an assessment method for the energy efficiency design index (EEDI) using the results. First, the total resistance of the studied ship is obtained using CFD. A flow analysis is conducted with the free surface and trim and sinkage using a commercial CFD code (STAR-CCM+). The effective power of the ship is assessed based on the CFD results. The quasi-propulsive efficiency is calculated from an empirical prediction equation using experimental data and similar material. Finally, a general calculation program for the EEDI is established based on the hydrodynamic results, ship information for principal particulars, conversion factor of $CO_2$ for fuels, and fuel consumption.

Representative Bench Marks for CFD of Centrifugal Compressors (원심 압축기의 CFD를 위한 대표적인 Bench Mark)

  • Oh, JongSik
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 1999.12a
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    • pp.147-160
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    • 1999
  • The importance of CFD work in the process of turbomachinery development has been continuously growing. It is therefore necessary to have some bench marks for validation purposes when any CFD codes are to be developed. In the present study, some public information on centrifugal compressor test results is collected to render useful data for the developers.

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