A Navier-Stokes code has been developed to simulate the flow through a cross flow fan. It is based on an unstructured finite volume method and uses moving grid technique to model the rotation of the fan. A low Reynolds number turbulence model is used to calculate eddy viscosity. The basic algorithm is SIMPLE. Numerical simulations over a wide range of flow rate aye carried out to validate the code. Comparison of all numerical solutions with experimental data confirms the validity of the present code. Present numerical solutions show a noticeable improvement over a previous numerical method which is based on a model of body force to simulate the rotation of the impeller.
A numerical analysis is performed to evaluate mass flow balance in the heat exchanger for the dehumidifier. To improve the mass flow balance for maximum heat transfer performance, inlet, outlet and baffle are changed. Mass flow balance is evaluated by non-uniformity of flow which is the same concept with the standard deviation. Usually, there will occur many paths between the inlet and the outlet, however, it will follow shortest and low resistance ways. The uniform distribution of flow is numerically analyzed for several types of heat exchangers. Making the shortest way between the inlet and the outlet is most important factor. Two types of heat exchangers are installed in the dehumidifier and 4 cases of Type A heat exchangers and 3 cases of Type B heat exchangers are evaluated and optimized. The result of this research is applied to design heat exchanger for commercial dehumidifiers.
In this article, we considered shear-induced microstructure and rheological behavior of micellar solutions of cationic surfactant, cetylpyridinium chloride (CPC) in the presence of a structure-forming additive, sodium salicylate (NaSal). Shear viscosity, shear moduli and flow birefringence were measured as functions of the surfactant and additive concentrations. In the presence of NaSal, the micellar solution exhibited the non-linear rheological behavior due to the formation of supramolecular structures when the molar ratio of NaSal to CPC exceeded a certain threshold value. Flow birefringence probed the change in micelle alignment under shear flow. At low shear rates, the flow birefringence increased as the shear rate increased. On the other hand, fluctuation of flow birefringence appeared from the shear rate near the onset of shear thickening, which was caused by shear-induced coagulation or aggregation. These results were confirmed by the SEM images of in situ gelified micelle structure through sol-gel route.
A high resolution scheme for solving gas-liquid two-phase flows with cavitation is described. This scheme uses the curvilinear coordinate grid and solves the density based momentum equations for mixture of gas-liquid medium with a preconditioning method to treat both compressible and incompressible flow characteristics. The present preconditioned method is based on the Runge-Kutta explicit finite-difference scheme, and is improved by using the diagonalization, the flux difference splitting and the MUSCL-TVD schemes to save computational effort and to increase stability and resolvability, especially at gas-liquid contact surfaces. A homogeneous equilibrium cavitation model is used to treat the gas-liquid two-phase medium in cavitating flow as a locally homogeneous pseudo-single-phase medium. Therefore, it is easy to solve cavitating flow, including wave propagation, large density changes and incompressible flow characteristic at low Mach number. Some numerical results obtained by the present scheme are shown.
Large eddy simulation(LES) of fully developed turbulent pipe flow has been performed to investigate the effect of Reynolds number on the flow field at $Re_{\tau}$=180, 395, 590 based on friction velocity and pipe radius. A dynamic subgrid-scale model for the turbulent subgrid-scale stresses was employed to close the governing equations. The mean flow properties, mean velocity profiles and turbulent intensities obtained from the present LES are in good agreement with the previous numerical and experimental results currently available. The Reynolds number effects were observed in the mean velocity profile, root-mean-square of velocity fluctuations, Reynolds shear stress and turbulent viscosity.
Recently, micro shock tube is being extensively used in various fields of engineering applications. The flow characteristics occurring in the micro shock tube may be significantly different from that of conventional macro shock tube due to very low Reynolds number and Knudsen number effects which are, in general, manifested in such flows of rarefied gas, solid-gas two-phase, etc. In these situations, Navier-Stokes equations cannot properly predict the micro shock tube flow. In the present study, a two-dimensional CFD method has been applied to simulate the micro shock tube, with slip velocity and temperature jump boundary conditions. The effects of wall thermal conditions on the unsteady flow in the micro shock tube were also investigated. The unsteady behaviors of shock wave and contact discontinuity were, in detail, analyzed. The results obtained show much more attenuation of shock wave, compared with macro-shock tubes.
This study presents an aerodynamic design and an experimental performance test of a turbo air compressor consisted of mixed-flow impeller and curved diffuser for the PEM fuel cell vehicle application. Many studies compare the efficiency, cost or noise level of high-pressure and low-pressure operation of PEM fuel cell systems. Pressure ratio 2.2:1 is considered as design target The goal of compressor design is to enlarge the flow margin of compressor from surge to choke mass flow rate to cover the operational envelope of FCV. Large-scale rig test is performed to evaluate the compressor performance and to compare the effects of compressor exit pipe volume to stall or surge characteristics. The results show that the mixed-flow compressor designed has large flow margin, and the flow margin of compressor configuration with small exit volume is larger than that with large exit volume.
The watertightness of concrete is judged by the depth of penetration of water forced in under pressure with the mechanism of flow of seepage water examined theoretically and experimentally. As a result, it is found that in the case of low water pressure approximately 0.15Mpa or less, the flow is Darcy seepage flow, the same as flow in an ordinary sand stratum, whereas in the case of high water pressure, the flow is diffused seepage flow accompanied by internal deformation of concrete. It is suggested that the watertightness of concrete be evaluated by seepage coefficient in the case of the former and diffusion coefficient in the case of the latter.
The objective of the study is to investigate the depth of penetration of concrete water forced in under pressure. For this purpose, the experiments for the depth of penetration by selecting the factors and levels such as water pressure, pressure time were executed. The flow of water of concrete examined theoretically and experimentally. As a result, It is found that in the case of low water pressure approximately 0.15Mpa or less, the flow is Darcy seepage flow, the same as flow in an ordinary sand stratum, whereas in the case of high water pressure, the flow is diffused seepage flow accompanied by internal deformation of concrete.
Leaf type foil bearings have been used successfully in many aerospace applications such as air cycle machines, turbocompressors and turboexpander. These applications are characterized by light loads, constant speeds and low to moderate temperatures. But, as system on start-up or shutdown, sliding contact between the shaft and foil surfaces cause wear. So, in present study, to understand pressure-flow characteristics and deformation of foil bearing, flow/structure interaction analysis was used. and using this method, 2D and 3D calculation was peformed for shape of foil bearing to know circumferential direction flow and leakage flow characteristics of axial direction.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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