• 제목/요약/키워드: Dispersion pattern

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Analysis of Airflow Pattern and Particle Dispersion in Enclosed Environment Using Traditional CFD and Lattice Boltzmann Methods

  • Inoguchi, Tomo;Ito, Kazuhide
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제1권2호
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    • pp.87-97
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    • 2012
  • The indoor environments in high-rise buildings are generally well enclosed by defined boundary conditions. Here, a numerical simulation method based on the Lattice Boltzmann method (LBM), which aims to model and simulate the turbulent flow accurately in an enclosed environment, and its comparison with traditional computational fluid dynamics (CFD) results, are presented in this paper. CFD has become a powerful tool for predicting and evaluating enclosed airflows with the rapid advance in computer capacity and speed, and various types of CFD turbulence modeling and its application and validation have been reported. The LBM is a relatively new method; it involves solving of the discrete Boltzmann equation to simulate the fluid flow with a collision model instead of solving Navier-Stokes equations. In this study, the LBM-based scheme of flow pattern and particle dispersion analyses are validated using the benchmark test case of two- and three-dimensional and isothermal conditions (IEA/Annex 20 case); the prediction accuracy and advantages are also discussed by comparison with the results of CFD.

선형파 이론에 의한 분산계수 유도 (Derivation of the Dispersion Coefficient based on the Linear Wave Theory)

  • 조홍연;정신택
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.190-194
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    • 2000
  • 선형파 이론에서 제시되는 유속분포를 이용하여 파랑인자에 의하여 영향을 받는 분산계수를 이론적으로 유도하였다. 유도된 분산계수는 수심평균, 주기 평균된 값으로 천해조건보다 심해조건에서 큰 값을 보이고 있다. 또한, 분산계수 값은 연직 방향 혼합시간에 비하여 큰 주기 값에서는 특정한 값으로 수렴하고, 매우 작은 주기 값에서는 0으로 되는 일반적인 경향도 보이고 있다. 한편, 단순한 지형 및 가정 하에서 유도된 본 분산계수를 보다 실질적인 상황에서도 적용할 수 있고, 천해영역의 조건을 반영할 수 있도록 보완·수정할 필요가 있다.

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도시 협곡에서 수목이 흐름과 스칼라 물질 확산에 미치는 영향 (Effects of Trees on Flow and Scalar Dispersion in an Urban Street Canyon)

  • 강건;김재진
    • 대기
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    • 제25권4호
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    • pp.685-692
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    • 2015
  • In this study, the effects of trees on flow and scalar dispersion in an urban street canyon were investigated using a computational fluid dynamics (CFD) model. For this, we implemented the drag terms of trees to the CFD model, and compared the CFD-simulated results to the wind-tunnel results. For comparison, we considered the same building configuration as the wind-tunnel experiment. The trees were located at the center of street canyon with the aspect ratio (defined as the ratio of the street width to the building height) of 1. First, the flow characteristics were analyzed in the tree-free and high-density tree cases and the results showed that the CFD model reproduced well the flow pattern of the wind-tunnel experiment and reflected the drag effect of trees in the street canyon. Then, the dispersion characteristics of scalar pollutants were investigated for the tree-free, low-density tree and medium-density tree cases. In the tree-free case, the nondimensionalized concentration distribution simulated by the CFD model was quite similar to that in the wind-tunnel experiment in magnitude and pattern. The correlation coefficients between the measured and simulated concentrations are more than 0.9 in all the cases. As the tree density increased, nondimensionalized concentration increased (decreased) near the wall of the upwind (downwind) building, which resulted from the decrease in wind speed case by the drag effect of trees. However, the CFD model underestimated (overestimated) the concentration near the wall of upwind (downwind) building.

80 km × 56 spans의 초장거리 전송 링크에서 왜곡된 WDM 채널의 보상 (Compensation of the Distorted WDM Channels in Ultra-long Transmission Link of 80 km × 56 Spans)

  • 이성렬
    • 한국항행학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.251-257
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    • 2019
  • 분산 제어와 광 위상 공액이 결합된 초장거리 광전송 링크의 구조를 제안하였다. 전체 전송 링크는 80 km (단일 모드 광섬유 span) ${\times}$ 56 fiber span으로 구성된다. 왜곡된 파장 분할 다중 채널을 보상하기 위하여 각 fiber span의 단일 모드 광섬유 길이와 중계 구간 당 잉여 분산을 점진적으로 증가/감소시키는 인위적 분포 구조를 채택하였다. 다른 선행 연구에서 제안된 인위적 분포는 fiber span이 많아질수록 보상 효과가 줄어들 수 있기 때문에 인위적 분포 패턴을 9개의 fiber span 마다 반복시키는 구조를 분산 제어와 광 위상 공액 링크에 적용하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 4개의 분포 패턴 중 특정한 인위적 분포 패턴이 적용된 링크를 사용하면 기존에 제안되었던 반복이 없는 인위적 분포에 비해 왜곡된 WDM 채널의 보상 효과가 다소 크게 나타나는 것을 확인하였다.

혐기성 유동상 반응기의 수리학적 특성 (Hydraulic Characteristics of Anaerobic Fluidized Bed Bioreactor)

  • 석종혁
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.90-96
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    • 2018
  • 기성 유동상 반응기(AFBR)의 수리학적 특성을 고찰하기 위해 "무담체 모드"와 "담체 충진 모드"의 두 가지 모드에서 추적자 실험을 수행하였다. 각 모드에서 동일한 실험조건으로 실험을 수행하여 수리학적 수치들이 유도되었고 실제 반응기의 수리학적 특성파악에 필요한 데이터를 얻어 해석하였다. 두 가지모드에서의 수리학적 해석을 위해 담체는 비 반응성이고 분산계수가 상수라는 가정으로 비 반응성 추적자의 일차원-비 정상상태 농도분포의 분산모델을 사용하였다. 실험결과 담체는 반응기 내부에서의 혼합효과를 크게 증가시켰다. 담체를 충진하지 않은 경우 충진한 경우에 비해 분산계수는 최소 1자리 수 이상 작게 나타났다. 담체가 없는 경우 실험영역(Pe⦤0.83cm/s)에서 이류흐름이 지배적 흐름이었고 반응기의 흐름형태는 마개흐름형 반응기(PFR)에 근접하였다. 이 때 분산계수는 0.83cm/s까지 겉보기유속에 비례적으로 증가하였다. 그러나 담체가 충진된 경우, 흐름형태는 마개흐름형 반응기 (PFR)과 완전혼합형 반응기(CMFR)사이에 있음을 나타내었으며 분산계수는 겉보기유속이 0.41cm/s에서 거의 최대치에 도달한 후 0.82cm/s까지 유사한 수치를 나타내었다. 본 실험조건에서 분산계수는 액체 레이놀즈수(Re) 또는 입자 레이놀즈수(Rep)에 비례하였다.

연안도시지역의 대기유동장에서 대기오염물질의 확산과 이동에 관한 수치모의 (Numerical Simulation for Diffusion and Movement of Air Pollutants in Atmospheric Flow Coastal Urban Region)

  • 이화운;김유근
    • 한국환경과학회지
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    • 제6권5호
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    • pp.437-449
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    • 1997
  • To predict diffusion and movement of k pollutants In coastal urban region a numerical simulation shouts be consider atmospheric flow field with land-sea breeze, mountain-valley wand and urban effects. In this study we used Lagrangian [article dispersion method In the atmospheric flow field of Pusan coastal region to depict diffusion and movement of the Pollutants emoted from particular sources and employed two grid system, one for large scale calculating region with the coarse mesh grid (CMG) and the other for the small region with the One mesh 914 (FMG). It was found that the dispersion pattern of the pollutants followed local circulation system in coastal urban area and wale air pollutants exhausted from Sasang moved Into Baekyang and Jang moutain, air pollutants from Janglim moved into Hwameong-dong region.

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비주기 광섬유 격자를 이용한 광선로 색분산 보상 특성 연구 (Chromatic dispersion compensation with chirped fiber grating)

  • 박태상;정기태;송길호
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2003년도 하계학술대회
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    • pp.40-41
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    • 2003
  • 대용량 정보 통신 선로로 이용되고 있는 단일모드 광섬유에서, 초고속. 장거리 광신호 전송에서 발생하는 색분산(Chromatic dispersion)을 보상하기 위하여 비주기 광섬유 격자(Chirped fiber Bragg grating ; CFG)를 적용하여 그 특성을 조사, 분석 하였다. 10Gbps의 전송 시스템에서 80km 단일모드 광섬유 전송후의 색분산에 의한 광신호 품질 열화 및 CFG에 의한 보상 특성을 측정하기 위하여 BER 과 eye pattern 테스트를 하였다. 또한 기존에 색분산 보상용으로 사용되고 있는 분산 보상 광섬유(Dispersion compensation fiber ; DCF)와 특성 비교을 하였다.

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나노분말이 분산된 기능성 코팅액 제조를 위한 대용량 교반기의 유동해석 (Computational Flow Analysis of a Large Scale Mixer for Nanopowder Dispersion in Coating Liquid)

  • 김동주;김경진
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.1-6
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    • 2013
  • In many technical fields including electronics and display manufacturing processes, properties of coating liquids could be greatly enhanced by adding nanopowders and it requires efficient mixing techniques to achieve uniform dispersion of nanoparticles in liquids. This paper presents the three-dimensional CFD simulations on the flowfields of a highly viscous liquid in the large scale industrial mixer of impeller type. The effects of several important design and operation parameters such as impeller geometry, rotational speed, and degree of liquid viscosity are investigated to appreciate the mixing performance by examining the computational results for flow pattern of rotationally stirred liquid of high viscosity in the mixer.

연안부근 복잡지형의 대기유동장 수치실험 I -선형이론을 이용한 국지순환모형의 타당성 검토- (A Numerical Experiments on the Atmospheric Circulation over a Complex terrain around Coastal Area. Part I : A Verification of Proprietyh of Local Circulation Model Using the Linear Theory)

  • 이화운;김유근;정우식
    • 한국환경과학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.555-558
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    • 1999
  • A sea/land breeze circulation system and a regional scale circulation system are formed at a region which has complex terrain around coastal area and affect to the dispersion and advection of air pollutants. Therefore, it is important that atmospheric circulation model should be well designed for the simulation of regional dispersion of air pollutants. For this, Local Circulation Model, LCM which has an ability of high resolution is used. To verify the propriety of a LCM, we compared the simulation result of LCM with an exact solution of a linear theory over a simple topography. Since they presented almost the same value and pattern of a vertical velocity at the level of 1 km, we had a reliance of a LCM. For the prediction of dispersion and advection of air pollutants, the wind filed should be calculated with high accuracy. A numerical simulation using LCM will provide more accurate results over a complex terrain around coastal area.

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