• 제목/요약/키워드: Internal flow analysis

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Hot Gas와 Cold Gas를 이용한 모사 이중펄스 로켓 추진기관의 내부 유동 특성 (Internal Flow Characteristics of Simulated Dual Pulse Rocket Motor by Using the Hot Gas and Cold Gas)

  • 조기홍;박정호;김의용
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.1-8
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    • 2015
  • 이중펄스 로켓 추진기관은 하나의 펄스분리장치에 의해 분리된 2개의 추진제 그레인을 가진 변형된 고체 추진기관이다. 이러한 추진기관의 주요 성능은 펄스분리장치 홀 면적대 노즐 목 면적비의 변화에 영향을 받는다. 본 연구에서는 펄스분리장치 홀 면적대 노즐 목 면적비 변화에 따른 내부유동특성을 고찰하기 위해 유동해석을 수행하였다. 유동해석에 사용된 기체로는 hot gas로 HTPB/AP계 복합추진제 연소가스와 cold gas로 질소가스롤 사용하였다. 이중펄스 로켓 추진기관의 내부유동해석 결과는 공압실험 결과와 비교 분석을 통해 검증하였다. 본 논문에서는 상용 CFD(Computational Fluid Dynamics) 코드인 ANSYS FLUENT V14.5를 이용하여 유동을 모사하였다.

스펙트럴요소법을 이용한 내부 비정상류를 갖는 파이프에 대한 진동해석 (Vibration Analysis of the Pipeline with Internal Unsteady Fluid Flow by Using Spectral Element Method)

  • 서보성;조주용;이우식
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.387-393
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    • 2006
  • 이 논문에서는 내부에 비정상 유동이 흐르는 균일한 직선 파이프에 대한 스펙트럴요소모델을 개발하였다. 개발된 스펙트럴요소모델에 대한 스펙트럴요소행렬은 주파수 영역에서 구한 파이프 역학 방정식의 엄밀해를 이용하여 유도되었다. 이 스펙트럴요소모델의 정확성을 평가하고 한 예제 파이프 계의 진동특성과 파이프 내부 유동특성을 고찰하기 위하여 스펙트럴 동역학 해석을 수행하였다.

이론적 열유동 및 랜덤 진동 해석을 적용한 EPS 보냉용기의 포장설계 (Packaging Design of EPS Cooling Box by Theoretical Heat Flow and Random Vibration Analysis)

  • 김수현;박상훈;이민아;정현모
    • 한국포장학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.175-180
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    • 2021
  • Although it has recently been regulated for use as an eco-friendly policy in Korea, the use of EPS (Expanded Polystyrene) cooling boxes, which are used as cold chain delivery insulation boxes for fresh agricultural and livestock products, is also increasing rapidly as e-commerce logistics such as delivery have increased rapidly due to COVID-19. Studies were conducted to optimize the EPS cooling container through internal air heat flow of CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis and FEM (Finite Element Method) random vibration analysis using domestic PSD (Power Spectral Density) profile of the EPS cooling box to which the refrigerant is applied in this study. In the analysis of the internal air heat flow by the refrigerant in the EPS cooling box, the application of vertical protrusions inside was excellent in volume heat flow and internal air temperature distribution. In addition, as a result of random vibration analysis, the internal vertical protrusion gives the rigid effect of the cooling box, so that displacement and stress generation due to vibration during transport are smaller than that of a general cooling container without protrusion. By utilizing the resonance point (frequency) of the EPS cooling box derived by the Model analysis of ANSYS Software, it can be applied to the insulation and cushion packaging design of the EPS product line, which is widely used as insulation and cushion materials.

Investigation into the Internal Flow Characteristics of a Pump-turbine Model

  • Singh, Patrick Mark;Chen, Chengcheng;Chen, Zhenmu;Choi, Young-Do
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.36-42
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    • 2015
  • This is a study about one of the most widely used hydro machinery all over the world - pump-turbine. The system has an impeller which pumps water to an upper reservoir during the night and the same impeller acts as a runner for turbine mode during the day for providing stable electrical power to the grid. The internal flow analysis is investigated in this study to help understand how the water passes through the passage of the vanes and blades, providing the designer with useful information on the behavior of recirculation flows which could reduce the efficiency of the pump-turbine. The 100 kW pump-turbine model has H = 32 m, $Q=0.336m^3/s$ and $N=1200min^{-1}$. For this study there are 7 blades, 19 stay vanes and 20 guide vanes. From this study, it was observed that this pump-turbine design showed very good internal flow characteristics with no flow separation and no recirculation flows in normal operation mode.

굽어진 유로 내부의 충격파-경계층 상호작용 수치연구 (Numerical Study of Shock Wave-Boundary Layer Interaction in a Curved Flow Path)

  • 김재은;정승민;최정열;황유준
    • 한국추진공학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.36-44
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    • 2021
  • 스크램제트 엔진 비행시험체의 굽어진 중앙동체 내부 유로에서 발생하는 충격파-경계층 상호작용에 대한 수치해석을 수행하였다. 수치해석에는 압축성 Raynolds Averaged Navier Stokes(RANS) 방정식에 난류모델 k-ω SST을 사용하였다. 대표적으로 노즐 윗 벽면의 박리기포, 오목한 충격파와 경계층의 상호작용, 모서리의 충격파-충격파 상호작용이 포착되었다. 해석 결과는 굽어진 내부 유로의 충격파-경계층 상호작용을 가시화하여 이해를 높이고 설계 유의점을 제시하였다.

중수로 기기냉각수 열교환기 내부 유동 해석 (Analysis of Internal Flow for Component Cooling Water Heat Exchanger in CANDU Nuclear Power Plants)

  • 송석윤
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.33-41
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    • 2012
  • The component cooling water heat exchangers are critical components in a nuclear power plant. As the operation years of the heat exchanger go by, the maintenance costs required for continuous operation also increase. Most heat exchangers have carbon steel shells, tube support plates and flow baffles. The titanium tube is susceptible to flow induced vibration. The damage on carbon steel tube support rod and titanium tube around cooling water entrance area is inevitable. Therefore, analysis of internal flow around the component cooling water entrance and tube channel is a good opportunity to seek for failure prevention practice and maintenance method. The numerical study was carried out by FLUENT code to find out the causes of tube failure and its location.

착화기 3차원 유동의 전산 해석 연구 (Computational Analysis of Three-Dimensional Flow in PMD igniter)

  • 김용찬;양희원;노태성
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.416-417
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    • 2017
  • 본 연구에서는 PMD 내부 유동 해석을 위한 3차원 착화기 모델링 및 전산 해석을 수행하였다. Lumped parameter method를 이용하여 착화기 모델링을 진행하였고, 이를 상용 프로그램과 연동하여 전산 해석을 수행하였다. 전산 해석의 결과는 CBT 및 PMD 실험 결과값과 비교하였다.

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클리어런스가 없는 초고압 회전용적형 헬리컬기어 펌프의 유동해석에 관한 연구 (A Study on Fluid Flow Analysis of High Pressure Positive Displacement Pump without Clearance)

  • 민세홍;김호철
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제29권2호
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    • pp.33-38
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    • 2015
  • 고압과 정량 흡상을 목적으로 클리어런스가 없는 초고압 회전용적형 헬리컬기어 펌프의 개발을 진행하였다. 펌프의 내부 압력과 토출 유속을 검증하기 위해 CFD 해석을 수행하였다. 이에 따라 FVM 기법으로 유동해석을 수행하였는데 클리어런스가 없는 완전히 밀폐된 형태의 FVM 유동해석은 격자가 연속하게 구성되지 않아 유체영역이 분리되어 정상적인 결과를 얻어낼 수 없었다. 이러한 문제로 격자 구성이 필요치 않은 MPS 기법으로 유동해석을 수행하였고, MPS 유동해석을 통해 펌프의 내부 압력과 토출 유속을 확인할 수 있었다. 로터의 회전속도 1,000 rpm에서 펌프 내부의 압력은 최소일 때 19.5 bar, 최대일 때 44.6 bar이고, 평균 압력은 33.9 bar로 확인되었다. 토출 유속은 최소일 때 64.5 m/s, 최대일 때 84.8 m/s이고, 평균 유속은 76.1 m/s로 확인되었다. 본 연구를 통해 클리어런스가 없는 해석 모델의 유동해석은 FVM 기법보다는 MPS 기법이 더 적합하였음을 확인할 수 있었다. 또한 초고압 회전 용적형 헬리컬기어 펌프의 압력의 변화에 따른 유속과의 관계를 본 연구를 통해 규명할 수 있었다.

대구경 고압 T형 분기관의 지관 형상에 따른 내부 유동 영향성 해석 (A Study on Internal Flow Characteristics of T Branch using CFD Analysis)

  • 조철희;김명주;조석진;황수진
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제26권5호
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    • pp.438-444
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    • 2015
  • This study describes the effect of T branch shape on internal flow characteristics inside itself. Continuity and three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes equation have been used as governing equations for the numerical analysis. The T branch was modeled assuming that it is used for Alaska pipeline project which was planned to provide reliable transportation of natural gas from ANS to Alaska-Yukon border. Therefore the characteristics of T branch and operating condition of pipeline were from report of Alaska pipeline project. The nine T branch shapes were analyzed and the mass flow rate ratio between mainline and branch was assumed to be 0.95 : 0.05, 0.9 : 0.1, 0.85 : 0.15. The results shows that there are typical flow patterns in T branch and the shape of T branch makes some differences to the internal flow of branch rather than mainline.

경계 조건이 가스터빈 블레이드 냉각공기 유량에 미치는 영향 (Effect of Boundary Conditions on Internal Coolant Flow in Gas Turbine Blades)

  • 신지영;박병규
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집D
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    • pp.559-564
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    • 2001
  • Advanced gas turbine engines employ turbine entry temperatures so high that cooling of the turbine blades is essential. The coolant flow introduces losses which need to be minimized, and therefore it is important that the minimum amount of coolant is used. This work presents the result of the one-dimensional analysis and the effect of the boundary conditions on coolant flow rate in gas turbine blades.

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