• Title/Summary/Keyword: Computer Fluid Dynamics

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Development of Injection Tubes for Intelligent High-Efficiency Exhausted Injector (지능형 고효율 탈진 인젝터의 분사관 개발)

  • Jang, Sung-Cheol;Lee, Kyung-Jun;Lee, Jung-Won
    • Journal of the Korean Society of Industry Convergence
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    • v.20 no.1
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    • pp.74-80
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    • 2017
  • This study aimed to evaluate the validity of an exhausted injector design for filtration system and the performance characteristics thereof. The evaluation was intended through computational fluid dynamics(CFD) analysis based on computer simulation rather than through prototype fabrication and testing. Furthermore, the design of experiment was used to create an experimental design table by which the reaction characteristics of response factors were analyzed for design parameters. All experiments were substituted with computer simulations. Lastly, an optimal design model for the injection tubes was determined based on response surface method algorithms.

Metacomputing System on Grid Computing for Executing CFD Programs (CFD 프로그램 수행을 위한 그리드 컴퓨팅 기반의 메타컴퓨팅 시스템)

  • Lee, Gun-Woo;Woo, Gyun;Kang, Kyung-Woo;Kwon, Oh-Kyoung
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2007.10b
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    • pp.463-467
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    • 2007
  • CFD(Computational Fluid Dynamics)는 수치 기법(Numerical)과 알고리즘을 사용하여 유체 유동 문제를 풀고 해석하는 것이다. 본 논문에서는 이러한 CFD 분석 프로그램의 효율적인 수행을 위해 분산 환경을 기반으로 하는 메타컴퓨팅(Metacomputing) 시스템에 대해서 기술한다. 실제 CFD 프로그램을 단일 클러스터 시스템에서 수행시켰을 때와 메타컴퓨팅 시스템을 이용하여 수행시켰을 때 소요되는 시간과 결과 파일을 실험을 통하여 비교한다. 그 결과 메타컴퓨팅 시스템을 이용하여 CFD 분석 프로그램을 분산 수행시킨 경우는 그렇지 않은 경우에 소요되는 시간보다 평균 $15.3{\sim}38.5%$ 정도 빨랐고, 동일한 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

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Computer modeling of tornado forces on buildings

  • Selvam, R. Panneer;Millett, Paul C.
    • Wind and Structures
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    • v.6 no.3
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    • pp.209-220
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    • 2003
  • A tornado changes its wind speed and direction rapidly; therefore, it is difficult to study the effects of a tornado on buildings in a wind tunnel. In this work, the status of the tornado-structure interaction is surveyed by numerical simulation. Various models of the tornado wind field found in literature are surveyed. Three-dimensional computer modeling work using the turbulence model based on large eddy simulation is presented. The effect of tornado on a cubic building is considered for this study. The Navier-Stokes (NS) equations are approximated by finite difference method, and solved by a semi-implicit procedure. The force coefficients are plotted in time to study the effect of the Rankine-Combined Vortex Model. Some flow visualizations are also reported to understand the flow behavior around the cube.

Optimized Design and Analysis of PCS based on CAE(Computer Aided Engineering) (CAE를 이용한 대용량 PCS 시스템 해석 및 최적화 설계기법)

  • Lim, Chang-Jin;Kim, Yun-Hyun;Han, Jong-Hee;Kim, Kwang-Seob
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2010.07a
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    • pp.166-167
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    • 2010
  • 최근 전기/전자 제품 개발에서 대용량, 소형화가 이루어지면서 제품 설계에 열유동 및 구조적 문제가 중요한 요소로 등장하였다. 열유동은 발열체와 공기의 흐름에 관련이 있기 때문에 시스템의 구조를 어떻게 설계 하느냐가 방열의 중요한 요소이다. 본 논문에서는 Ansys사(社)의 소프트웨어를 이용하여 연료전지용 PCS에 대한 열유동, 구조 및 강도 해석을 수행하였다. 3D설계는 CAD(Computer Aided Design) 소프트웨어인 Pro Engineer를 이용하였다. 설계된 3D 도면을 Ansys Multiphysics로 불러들여 구조 및 강도해석을 하였고 CFD(Computational Fluid Dynamics) 소프트웨어인 Icepak으로 열유동해석을 수행하였다.

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Computer Simulation of Ink Flow In the Various Types of Gravure Cell (그라비어 셀의 형태에 따른 잉크 유동 시뮬레이션에 관한 연구)

  • Lee, Soon-Sim;Youn, Jong-Tae
    • Journal of the Korean Graphic Arts Communication Society
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    • v.23 no.2
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    • pp.59-75
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    • 2005
  • In gravure printing, the amount of ink from cells has a great effect on the qualities of final printed products. And printability of final products is determined by every kinds variables. Ink transfer process is not verified scientifically because gravure cell is of small size and print speed is rapid. Therefore in order to study of ink transfer mechanism, this study is using the Computational Fluid Dynamics Evaluation. Polyflow 3-10 simulation software is used for considering of non-Newtonian flow. Among the various factors, this study have dealt with gravure cell types used computer simulation in order to define distinctive features in ink flow and transfer. The results of simulation, it defined the distribution of pressure, speed, stream function, viscosity, shear rate during the gravure printing. It is fined out the difficulties and characteristics according to the shape of cell types. Through this study, the condition of gravure printing is depending on the print condition and characteristic of cells.

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The development of computational fluid dynamics tools for thermal expansion type interrupter with the arc rotary (아크회전과 열팽창 방식을 적용한 소호부에 대한 아크유동 해석)

  • Choulkov, Victor;Lee, B.W.;Seo, J.M.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2000.07b
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    • pp.813-815
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    • 2000
  • This paper is concerned with the development of PC based computer simulation and design tools for auto-expansion SF6 circuit breaker with the arc rotary. The simulation model takes into account radiation transport, turbulence enhanced momentum. energy transport. The conversation gas dynamic equation together with Maxwells equations are solved. For the arc simulation the straightforward procedure has been used. The temperature, gas density and velocity space distributions within the circuit breaker are simulated in details. The presented results show that the computer simulation of gas flow in SF6 interrupter is a subject of much interest for design and optimization of contacts. The presented results show that the shape and sizes of contacts are chosen by this tool from judiciously compromise between electrical breakdown strength and interruption ability that are functions of gas flow parameters.

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Analysis and optimal design of fiber-reinforced composite structures: sail against the wind

  • Nascimbene, R.
    • Wind and Structures
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    • v.16 no.6
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    • pp.541-560
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    • 2013
  • The aim of the paper is to use optimization and advanced numerical computation of a sail fiber-reinforced composite model to increase the performance of a yacht under wind action. Designing a composite-shell system against the wind is a very complex problem, which only in the last two decades has been approached by advanced modeling, optimization and computer fluid dynamics (CFDs) based methods. A sail is a tensile structure hoisted on the rig of a yacht, inflated by wind pressure. Our objective is the multiple criteria optimization of a sail, the engine of a yacht, in order to obtain the maximum thrust force for a given load distribution. We will compute the best possible yarn thickness orientation and distribution in order to minimize the total fiber volume with some displacement constraints and in order to leave the most uniform stress distribution over the whole structure. In this paper our attention will be focused on computer simulation, modeling and optimization of a sail-shape mathematical model in different regatta and wind conditions, with the purpose of improving maneuverability and speed made good.

Disk Caching Scheme Using Lightweight Reuse Distance Measurement Scheme (경량의 재사용 거리 측정 기법을 이용한 디스크 캐싱 기법)

  • Son, Youngjae;Cheong, Seok Hyun;Gil, Gun Wook;Kang, Minjae;Noh, Dong Kun
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2020.01a
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    • pp.1-2
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    • 2020
  • 응용프로그램의 응답성을 향상시키기 위해서는 저장장치 시스템의 데이터 처리 능력이 중요하다. 한편, 차세대 메모리(NVDIMM)는 DRAM과 SSD 중간 정도의 성능 특성과 저장 용량을 갖는다. NVDIMM을 저장장치의 캐시로 사용함으로써 메모리와 저장장치의 격차는 많이 줄게 된다. 본 논문에서는 경량의 재사용 거리 측정 기법을 이용하여 효율적으로 디스크를 캐싱하는 기법을 제안한다. 제안 기법은 경량의 재사용 거리 측정 기법을 바탕으로 계산된 CFD(Computational Fluid Dynamics)값에 따라 디스크 캐시에 해당 데이터 적재 여부를 결정한다. 결과적으로 제안 기법을 적용한 디스크 캐시를 운용함에 따라 캐시의 히트율을 향상시켰다.

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Prediction of Battery Package Temperature Rise with Machine-Learning (Machine-Learning을 통한 Battery Package 온도 상승 예측)

  • Jong-Hwa Cho;Yeon-A Min
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2023.01a
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    • pp.341-342
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    • 2023
  • 배터리 기술 고도화 및 기술표준 강화에 따라 완성차 제조사와 배터리 업계간 활발한 협업이이어질 전망이다. 또한 기존 배터리 제조사들이 활발한 증설 및 밸류 체인 확장을 통한 기술가격 경쟁력 격차 유지에 적극적으로 나서고 있어, 향후 시장 주도권 경쟁이 가속화될 것으로 전망된다. 배터리의 온도 상승은 배터리 효율을 낮추는 원인이며, 배터리 온도 제어가 전기자동차 차량의 전체 성능 향상에 중요한 부분이라고 할 수 있다. 본 연구는 실제 Battery Pack 실험 전 열유동해석을 통해 배터리온도 상승추이 및 냉각효율 검증을 진행하는 과정에서 발생하는 과도한 시간 소요를 줄이기 위해 Machine Learning 을 활용하여 검증 효율 및 설계 효율을 높이는데 그 목적이 있으며, CFD를 활용한 배터리 효율 최적화 설계를 하는 기존 모델 대비 30%~50%정도의 성능향상을 예측할 수 있다.

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Prediction of Battery Package Temperature Rise with LSTM(Long Short-Term Memory) (LSTM(Long Short-Term Memory)을 활용한 Battery Package 온도 상승 예측)

  • Cho Jong Hwa;Min Youn A
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2024.01a
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    • pp.339-341
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    • 2024
  • 본 논문에서는 전기 자동차 배터리 팩 설계에서 성능 예측을 위해 전산유체해석 및 Long Short-Term Memory (LSTM)를 활용한다. 두 계산 모두의 예측이 상당한 유사성을 나타내며, 전산유체해석은 시스템 유체 역학을 고려한 상세한 물리 모델을 제공하고, LSTM은 시계열 데이터를 기반으로 한 딥러닝 모델로 효과적으로 패턴을 파악, 향후 온도 상승을 예측한다. 결과는 두 접근 모두가 효과적인 예측을 제공하며 향후 전기 자동차 배터리 팩 설계 및 최적화에서 종합적인 접근의 필요성을 강조한다. 특히, LSTM 기반 예측에 소요되는 시간은 계산 유체 역학의 약 25%로, 약 일주일 정도로 빠르게 확인 가능하다. 이는 현대 산업 환경에서 시간적 효율성이 중요한 측면을 강조하며, 계산 유체 역학의 상세한 물리 모델링과 LSTM의 빠른 예측 속도를 결합한 설계 방법론을 제안한다.

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