• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
• /
• 제9권5호
• /
• pp.537-551
• /
• 2017

In this paper, a two-phase flow solver $HiFoam^{(R)}$ has been developed based on the $OpenFOAM^{(R)}$ to predict resistance of a ship in calm water. The VOF method of $OpenFOAM^{(R)}$ was reviewed and a simple flux limiter was introduced to enhance the robustness of the solver. The procedure for predicting ship motion was modified by introducing Quasi-Steady Fluid-Body Interaction (QS-FBI) with least square regression to improve the efficiency. Other minor factors were considered as well in terms of the efficiency and robustness. The HiFoam was applied to KCS and JBC simulations to validate its efficiency and accuracy by comparing the results to experimental data and STAR-CCM+. The $HiFoam^{(R)}$ was also applied to various ships and it showed good agreements to the experimental data.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
• /
• 제4권1호
• /
• pp.161-171
• /
• 2011

The availability of a high quality open source CFD simulation platform like OpenFOAM offers new R&D opportunities by providing direct access to models and solver implementation details. Efforts have been made by Hydro-Qu$\'{e}$bec to adapt OpenFOAM to hydroturbines for the development of steady-state capabilities. This paper describes the developments that have been made to implement new turbomachinery related capabilities: multiple frames of reference solver, domain coupling interfaces (GGI, cyclicGGI and mixing plane) and specialized boundary conditions. Practical use of the new turbomachinery capabilities are demonstrated for the analysis of a 195-MW Francis turbine.

• 한국재료학회지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.309-315
• /
• 2012

Metal foam has many excellent properties, such as light weight, incombustibility, good thermal insulation, sound absorption, energy absorption, and environmental friendliness. It has two types of macrostructure, a closed-cell foam with sealed pores and an open-cell foam with open pores. The open-cell foam has a complex macrostructure consisting of an interconnected network. It can be exploited as a degradable biomaterial and a heat exchanger material. In this paper, open cell Mg alloy foams have been produced by infiltrating molten Mg alloy into porous pre-forms, where granules facilitate porous material. The granules have suitable strength and excellent thermal stability. They are also inexpensive and easily move out from open-cell foamed Mg-Al alloy materials. When the melt casting process used an inert gas, the molten magnesium igniting is resolved easily. The effects of the preheating temperature of the filler particle mould, negative pressure, and granule size on the fluidity of the open cell Mg alloy foam were investigated. With the increased infiltration pressure, preheat temperature and granule sizes during casting process, the molten AZ31 alloy was high fluidity. The optimum casting temperature, preheating temperature of the filler particle mould, and negative pressure were $750^{\circ}C$, $400-500^{\circ}C$, and 5000-6000 Pa, respectively, At these conditions the AZ31 alloy had good fluidity and castability with the longest infiltration length, fewer defects, and a uniform pore structure.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
• /
• 제20권2호
• /
• pp.60-66
• /
• 2016

본 연구는 실리콘계 정포제의 특성에 따른 폴리우레탄 폼 지수제의 cell 구조와 흡수량 변화를 알아보기 위하여 6종의 정포제를 사용하여 폴리우레탄 폼 지수제를 제조하여 FE-SEM으로 분석한 결과 실리콘 정포제의 실록산 주사슬 말단에 PO n개가 결합되어 있는 DC-193, DC-2585, DC-5125, DC-198의 cell 구조는 close cell로 확인이 되었고, 실리콘 정포제의 실록산 주사슬 말단에 EO n개가 결합 되어 있는 DC-5043과 DC-5598은 open cell 구조로 나타났다. 또한 cell 구조 변화에 따른 흡수량 에서는 close cell의 크기가 가장 세밀하고 균일한 DC-193의 흡수량이 가장 적게 나타나 내수성이 가장 우수한 것으로 나타났으며 open cell의 크기가 가장 크게 형성된 DC-5043의 흡수량이 가장 많은 것으로 나타났다. 이들의 방수성능을 콘크리트 구조물을 모사하여 시험한 결과 누수가 없음을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
• /
• 제29권6호
• /
• pp.382-388
• /
• 2017

본 연구에서는 OpenFOAM 기반의 부유식 연직판의 파랑 저감 성능 평가 수치해석 모델링을 수행하였다. Waves2FOAM 라이브러리를 기반으로 내부조파에 의한 파랑 생성 및 스폰지층에 의한 소파 기능을 추가로 적용하였다. 이렇게 추가된 조파 및 소파 기능을 먼저 간단한 2차원 해석으로 검증한 후, Briggs et al.(2001)의 규칙파 실험자료 2가지에 대한 수치모델링을 수행하였다. 모델링 결과는 실험자료와 대체로 잘 일치하였으며, Briggs et al.(2001)에 수록된 WAMIT 수치해석 결과보다 더 좋은 결과를 나타내었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
• /
• pp.222-222
• /
• 2023

오픈 소스 유체역학 소프트웨어인 OpenFOAM은 다양한 유체 흐름에 적용 가능한 프로그램들로 구성되어 있다. 이 중 interFoam은 밀도가 다른 두 유체(i.e., 물, 공기) 간의 경계를 추적하는 기법을 기반으로 한 프로그램으로, 파랑의 거동 모의에 주로 쓰이고 있다. 파생형 프로그램으로는 동격자(dynamic mesh) 및 중첩 격자 기법(overset grid method)을 interFoam에 추가한 overInterDyMFoam이 있다. 두 기법을 사용하면 각각 여러 영역에서 유체흐름과 다중 물체 간의 상호작용을 효율적으로 모의할 수 있다. 본 연구에서는 overInterDyMFoam을 사용하여 두 개 수문의 개방 움직임을 구현하고 생성된 파랑이 포말대(swash zone)에 접근하였을 때의 흐름 특성을 조사하였다. 수치모형실험 결과 수문 개방 속도가 댐 붕괴 파랑 흐름 전파속도에 영향을 미치는 사실을 발견하였다. 또한, 처오름과 처내림의 상호작용에 의한 난류 운동 특성을 조사하기 위해 수문 개방시간 간격을 0초~3초로 설정하였다. 수치모형실험 결과는 수리모형실험의 수면 변동 시계열과 속도 시계열 결과와 비교하여 모형의 정확성이 검증되었다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제51권4호
• /
• pp.321-327
• /
• 2014

A wide scope of numerical simulations was performed to predict model-ship resistances by using STAR-CCM+ and OpenFOAM. The numerical results were compared with experimental measurements in towing tank to analyze statistical reliability of the present simulations. Based on the normal distribution of resistance errors in 113 cases of container carriers, tankers and very large crude-oil carriers, the confidence intervals of numerical error were estimated as [-2.64%,+2.32%] and [-1.82%, +1.87%] with 95% confidence in STAR-CCM+ and OpenFOAM, respectively. The resistance errors of liquefied natural gas carriers with single- and twin-skeg were confident in the ranges of [-2.51%,+2.64%] and [-2.29%, +1.46%], respectively. The grid uncertainty of resistance coefficients for KCS was also quantitatively analyzed by using a grid verification procedure. The grid uncertainty of OpenFOAM (5.1%) was larger than 4.4% uncertainty of STAR-CCM+ although OpenFOAM provided statistically more confident results than those of STAR-CCM+. It means that a grid system verified under a specific condition does not automatically lead to statistical reliability in general cases.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 한국연소학회 2015년도 제51회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
• /
• pp.181-182
• /
• 2015

The nonequilibrium plasmas in which electrons have much higher energy compared to heavy species that cannot be represented with single temperature can enhance combustion reaction significantly. Therefore the nonequilibrium plasmas provide new effective mechanism to control combustion to overcome difficulties advanced combustion devices exploiting extreme operating parameters for high efficiency, lower emission.

• 한국연소학회:학술대회논문집
• /
• 한국연소학회 2012년도 제45회 KOSCO SYMPOSIUM 초록집
• /
• pp.335-338
• /
• 2012

The present study focuses mainly on modeling the ordinary diffusion flux of species. According to CHEMKIN, both the mixture-averaged approach, Fick's formula, and the full multicomponent approach are implemented in the framework of opensource OpenFOAM. Also the Stefan-Maxwell approach is coded and validated together against measurements of laminar hydrogen jet flame. In the case of viscosity and conductivity of mixture, the mixture-averaged approach is applied and thermal diffusion is not considered in this work. Results show that there are no distinct deviations in three different approaches of diffusion of species in the present hydrogen flame condition.

• 융복합기술연구소 논문집
• /
• 제11권1호
• /
• pp.39-42
• /
• 2021

2차원 유동장내 수직 진동하는 원통의 Von Karman 와열 유동 현상에 대한 진동 주파수 계산 문제는 진동하는 물체의 비정상 공력 해석 연구 검증에 많이 사용하는 고전적 방법이다. 본 연구에서는 오픈소스 OpenFoam 기반의 중첩격자 기법을 사용하여 층류 유동장내의 수직방향 진동하는 원통 주변의 비정상 유동 현상과 원통 벽면에서의 공력 특성 변화를 해석하기 위한 일련의 해석 단계들과 결과를 타 연구그룹과 비교하였다. 원통 형상과 진동에 의한 와열 유동의 주기적 유동 특성과 복잡성 해석의 건전성을 확보하기 위하여 격자와 시간제어에 대한 해의 정확도에 미치는 영향을 평가하였다. 본 연구에서 수행한 해석 방법은 일관성과 신뢰성 있는 해석 결과들 보여주었으며, 향후 보다 실제적인 진동하는 에어 포일의 비정상 공력 해석 연구에 적용 가능함을 확인하였다.