• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.6412-6418
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• 2014

본 논문은 기체-액체 이젝터의 수치해석연구에 초점을 맞추고 있다. 이젝터는 구동유체가 노즐을 통해 고속으로 분출될 때, 구동노즐 출구 주변에 진공압이 형성되어 주변의 기체와 운동량 교환을 통하여 저압의 유체를 보다 높은 압력으로 압축하여 수송하는 장치이다. 기체-액체 이젝터는 상용 소프트웨어 ANSYS-CFX 14.0을 사용하여 다상의 CFD 분석을 통해 연구한다. 구동유체는 물을 사용하여 구동되며, 실제로는 공기가 아닌 오존을 사용하여 배출 된다. 기체-액체 이젝터의 디퓨저의 형상에 따라 성능 차이를 비교한다. 결과 기체-액체 이젝터의 성능에 미치는 다양한 요인을 제공 한다. 그리고 제안 된 수치 모델은 기체-액체 이젝터의의 최적 설계에 매우 도움이 될 것다.

• 암석학회지
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• 제26권1호
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• pp.93-98
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• 2017

본 논문에서는 화산 분화 시 분출되는 용암류의 피복 범위와 용암류의 두께를 모의하기 위한 용암류 시뮬레이션 프로그램을 구현한다. 지도 정보를 DEM과 같이 일정한 면적마다 관측된 값을 가진 '셀'로 나타내고 셀룰러 오토마타 모델을 적용한 용암류 모의 알고리즘을 수행하여 용암류의 흐름에 대해서 모의한다. 용암류의 정량적인 데이터를 얻기 위해 용암류의 유체 특성을 빙햄 소성유체(Bingham plastic fluid)로 정의하고, 유도된 식을 셀룰러 오토마타의 규칙에 사용한다. 프로그램에 대한 검증을 위해 USGS에서 제공하는 30m 해상도 DEM을 이용하였으며, Hawaii의 푸우오오 분화구(Pu'u'O'o crater) 지역에서 2016년 5월 24일에 발생한 용암류에 대해 실제로 용암류가 흐른 흔적과 시뮬레이션의 모의 결과를 비교하였다.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제11권3호
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• pp.14-21
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• 2014

The goal of this study drifter is to understand the operating mechanism of a drifter and to suggest a reliable analysis model which can be used for evaluating the drifter's performance from the viewpoint of impact frequency and energy. For this, the working principle of drifter and functions of its main components were analyzed, and a simulation model was developed based on the analysis. The model was validated using experimental tests on a test-bench. A comparative study of simulation and experimental results indicated that the suggested model accurately represents the real drifter system in terms of impact frequency and impact energy per blow.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 1999년도 추계학술대회 논문집 - 한국공작기계학회
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• pp.411-416
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• 1999

The measurement of unsteady flow rate is of vital importance to clarify and improve the dynamic characteristics in pipeline, hydraulic components and system. There is also demand for a real time flow sensor of ability to measure unsteady flow rate with high accuracy and fast response to realize feedback control of flow rate in fluid power systems. In this paper, we propose an approach for estimating unsteady flow rate through a pipeline and components under high pressure condition. In the method, unsteady flow rate is estimated by using hydraulic pipeline dynamics and the measured pressure values at two distant points along the pipeline. The distributed parameter model of hydraulic pipeline is applied with consideration of frequency dependent viscosity friction and unsteady velocity distribution at a cross section of a pipeline. By using the self-checking functions of the method, the validity is investigated by comparison with the measured and estimated pressure waveforms at the halfway section on the pipeline. The results show good agreement between the estimated flow rate waveforms and theroetical those under unsteady laminar flow conditions. the method proposed here is useful in estimating unsteady flow rate through an arbitray cross section in hydraulic pipeline and components without installing an instantaneous flowmeter.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제2권4호
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• pp.346-352
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• 2009

The objective of the present work is to improve numerical predictions of unsteady turbulent swirling flows in the draft tubes of hydraulic power plants. We present Large Eddy Simulation (LES) results on a simplified draft tube consisting of a straight conical diffuser. The basis of LES is to solve the large scales of motion, which contain most of the energy, while the small scales are modeled. LES strategy is here preferred to the average equations strategies (RANS models) because it resolves directly the most energetic part of the turbulent flow. LES is now recognized as a powerful tool to simulate real applications in several engineering fields which are more and more frequently found. However, the cost of large-eddy simulations of wall bounded flows is still expensive. Bypass methods are investigated to perform high-Reynolds-number LES at a reasonable cost. In this study, computations at a Reynolds number about 2 $10^5$ are presented. This study presents the result of a new near-wall model for turbulent boundary layer taking into account the streamwise pressure gradient (adverse or favorable). Validations are made based on simple channel flow, without any pressure gradient and on the data base ERCOFTAC. The experiments carried out by Clausen et al. [1] reproduce the essential features of the complex flow and are used to develop and test closure models for such flows.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제5권4호
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• pp.174-179
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• 2012

A numerical study to investigate the effect of intake vortex occurrence on the performance of an axial hydraulic turbine for generating tidal power energy in Sihwa-lake tidal power plant, Korea, is performed. Numerical analysis of the flow through an sxial hydraulic turbine is carried out by solving three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes dquations with the shear stress transport turbulence model. In the real turbine operation, the vortex flows are occurred in both the side corners around the intake of an axial hydraulic turbine due to the interaction between the inflow angle of water and intake structure. To analyze these vortex phenomena and to evaluate their impacts on the turbine performance, the internal flow fields of the axial hydraulic turbines with the different inflow angles are compared with their performances. As the results of numerical analysis, the vortex flows do not directly affect the turbine performance.

• 소성∙가공
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• 제13권3호
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• pp.225-229
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• 2004

Chemical Mechanical Polishing(CMP) process becomes one of the most important semiconductor processes. But the basic mechanism of CMP still does not established. Slurry fluid dynamics that there is a slurry film between a wafer and a pad and contact mechanics that a wafer and a pad contact directly are the two main studies for CMP. This paper based on the latter one, especially on the abrasion wear model. Material Removal Rate(MRR) is calculated using the trajectory length of every point on a wafer during the process time. Both the rotational velocity of a wafer and a pad and the wafer oscillation velocity which has omitted in other studies are considered. For the purpose of the verification of our simulation, we used the experimental results of S.H.Li et al. The simulation results show that the tendency of the calculated MRR using the relative velocity is very similar to the experimental results and that the oscillation effect on MRR at a real CMP condition is lower than 1.5%, which is higher than the relative velocity effect of wafer, and that the velocity factor. not the velocity itself, should be taken into consideration in the CMP wear model.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제34회 춘계학술대회논문집
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• pp.190-193
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• 2010

고성능 액체로켓의 핵심 요소인 고압 연소기에 사용되는 분사기에 대한 혼합 및 연소 특성을 도출하기 위하여 초임계 상태에 적용되는 혼합 및 연소모델을 수치적으로 연구하였다. 난류모델은 LES(Large Eddy Simulation)를 기반으로 하였고, 난류연소모델은 혼합분율(Z)을 이용한 Laminar Flamelet Model을 사용하였다. 그리고 초임계 영역의 상태량을 계산하기위해 Soave Redlich-Kwong 상태 방정식, 점성계수와 열전도도에 대하여 Chung이 제안한 고압상태 혼합물에 대한 방정식, 확산계수에 대하여 Fuller 이론에 Takahashi가 제안한 고압상태의 특징을 고려한 식을 적용하였다. 계산결과는 선행연구자의 결과와 비교하였고, LOx post 후방에 발생되는 와류에 따른 보염영역에 대하여 연구하였다.

• 유변학
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• 제11권2호
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• pp.82-90
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• 1999

전기유변 유체(electorheological fluid)는 전기장이 가해지면 아주 짧은 시간에 유변 물성이 급격히 변하며 그 응답이 반복적으로 수행될 수 있는 유체이다. 전기유변 유체는 전기장의 세기에 따라 면찰 응력(shear stress)과 점도의 크기를 조절할 수 있고, 짧은 응답시간은 빠른 제어를 요하는 분야에 효과적으로 이용될 수 있지만, 낮은 항복 응력, 조업 온도 범위의 제한성, 전력 소비에 의한 열적 불안정성, 그 외에도 응집, 침전 등의 단점이 있다. 특히, 이 유체가 갖는 항복 응력의 크기와 그 성질은 실제 장치에 응용하는데 중요한 특성이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 면찰 유동(shear flow)이 아닌 압착 유동(squeezing flow)을 고려하게 되었고, 이 유동 하에서의 전기유변 유체의 거동을 이해하기 위해 본 연구에서는 전기유변 유체의 압착 유동에 대한 동적 수치모사를 수행하였다. 고립된 사슬 구조에 대한 수치모사를 통하여 사슬의 위치와 압착 속도를 변화 시키면서 이에 따른 수력학적 힘과 정전기적 힘의 효과를 예측하였으며, 이를 토대로 많은 사슬을 포함한 현탁액 모델에 대한 수치모사를 수행하였다. 그 결과 실험에서 관찰할 수 있는 수직 응력의 증가와 초기 항복 응력의 존재를 확인하였고, 수직 응력의 효과적인 제어는 수력학적 힘과 정전기적 힘 간의 최적화된 조건에서 얻어질 수 있음을 예측하였다. 이러한 수치모사의 개발을 통해 압착 유동을 이용한 전기유변 유체의 응용에 대한 이론적인 토대를 마련하였고, 향후 보다 깊은 이해를 위한 기반을 구축할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제31권8호
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• pp.653-662
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• 2007

Due to the difficulty raised from the coupling of cavitation modeling with turbulent flow, numerical simulation for two phase flow remains one of the challenging issues in the society. This research focuses on the development of numerical code to deal with incompressible two phase flow around 2D hydrofoil by combing the cavitation model suggested by Kunz et al. with $k-{\varepsilon}$ turbulent model. The simulation results are compared to experimental data to verify the validity of the developed code. Also, the comparison of the calculation results is made with LES results to evaluate the capability of $k-{\varepsilon}$ turbulence model. The calculation results show very good agreement with experimental observations even though this code can not grasp the small scaled bubbles in the calculation wheres LES can hold the real physics. This code will be extended to 3D compressible two phase flow for the study on the fluid dynamics in the inducers and impellers.