Qiu, Chengcheng;Pan, Guang;Huang, Qiaogao;Shi, Yao
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
/
v.12
no.1
/
pp.102-115
/
2020
In this study, the SST k - ω turbulence model and the sliding mesh technology based on RANS method have been adopted to simulate the exciting force and hydrodynamic of a pump-jet propulsor in different oblique inflow angle (0°, 10°, 20°, 30°) and different advance ratio (J = 0.95, J = 1.18, J = 1.58).The fully structured grid and full channel model have been adopted to improved computational accuracy. The classical skewed marine propeller E779A with different advance ratio was carried out to verify the accuracy of the numerical simulation method. The grid independence was verified. The time-domain data of pump-jet propulsor exciting force including bearing force and fluctuating pressure in different working conditions was monitored, and then which was converted to frequency domain data by fast Fourier transform (FFT). The variation laws of bearing force and fluctuating pressure in different advance ratio and different oblique flow angle has been presented. The influence of the peak of pulsation pressure in different oblique flow angle and different advance ratio has been presented. The results show that the exciting force increases with the increase of the advance ratio, the closer which is to the rotor domain and the closer to the blades tip, the greater the variation of the pulsating pressure. At the same time, the exciting force decrease with the oblique flow angle increases. And the vertical and transverse forces will change more obviously, which is the main cause of the exciting force. In addition, the pressure distribution and the velocity distribution of rotor blades tip in different oblique flow angles has been investigated.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
/
v.41
no.10
/
pp.649-657
/
2017
A rupture in a high-pressure pipe causes the fluid in the pipe to be discharged in the atmosphere at a high speed resulting in a supersonic jet that generates the compressible flow. This supersonic jet may display complicated and unsteady behavior in general. In this study, Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis was performed to investigate the compressible flow generated by a supersonic jet ejected from a high-pressure pipe. A Shear Stress Transport (SST) turbulence model was selected to analyze the unsteady nature of the flow, which depends upon the various gases as well as the diameter of the pipe. In the CFD analysis, the basic boundary conditions were assumed to be as follows: pipe of diameter 10 cm, jet pressure ratio of 5, and an inlet gas temperature of 300 K. During the analysis, the behavior of the shockwave generated by a supersonic jet was observed and it was found that the blast wave was generated indirectly. The pressure wave characteristics of hydrogen gas, which possesses the smallest molecular mass, showed the shortest distance to the safety zone. There were no significant difference observed for nitrogen gas, air, and oxygen gas, which have similar molecular mass. In addition, an increase in the diameter of the pipe resulted in the ejected impact caused by the increased flow rate to become larger and the zone of jet influence to extend further.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
/
v.18
no.3
/
pp.673-680
/
2017
sump pump is a system that draws in water that is stored in a dam or reservoir. They are used to pump large amounts of water for cooling systems in large power plants, such as thermal and nuclear plants. However, if the flow and sump pump ratio are small, the flow rate increases around the inlet port. This causes a turbulent vortex or swirl flows. The turbulent flow reduces the performance and can cause failure. Various methods have been devised to solve the problem, but a correct solution has not been found for low water level. The most efficient solution is to install an anti-vortex device (AVD) or increase the length of the sump inlet, which makes the flow uniform. This paper presents a computational fluid dynamics (CFD) analysis of the flow characteristics in a sump pump for different sump inlet lengths and AVD types. Modeling was performed in three stages based on the pump intake, sump, and pump. For accurate analysis, the grid was made denser in the intake part, and the grid for the sump pump and AVD were also dense. 1.2-1.5 million grid elements were generated using ANSYS ICEM-CFD 14.5 with a mixture of tetra and prism elements. The analysis was done using the SST turbulence model of ANSYS CFX14.5, a commercial CFD program. The conditions were as follows: H.W.L 6.0 m, L.W.L 3.5, Qmax 4.000 kg/s, Qavg 3.500 kg/s Qmin 2.500 kg/s. The results of analysis by the vertex angle and velocity distribution are as follows. A sump pump with an Ext E-type AVD was accepted at a high water level. However, further studies are needed for a low water level using the Ext E-type AVD as a base.
Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
/
v.14
no.2
/
pp.114-120
/
2011
The characteristics of a helical turbine to be used for tidal stream energy conversion have been numerically studied with varying a few design parameters. The helical turbines were proposed aiming at mitgating the well known poor cut-in characteristics and the structural vibration caused by the fluctuating torque, and the basic concept is introducing some twisting angle of the vertical blade along the rotation axis of the turbine. Among many potential controling parameters, we focused, in this paper, on the twisting angle and the height to diameter ratio of the turbine, and, based on the numerical experiment, We tried to propose a configuration of such turbine for which better performance can be expected. The three-dimensional unsteady RANS equations were solved by using the commercial CFD software, FLUENT with k-${\omega}$ SST turbulence model, and the grid was generated by GAMBIT. It is shown that there are a range of the twisting angle producing better efficiency with less vibration and the minimum height to diameter ratio above which the efficiency does not improve considerably.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
/
v.43
no.2
/
pp.109-117
/
2015
Aircraft needs an inlet duct to supply the airflow to engine face. A fighter aircraft that requires low radar observability has to hide the engine face in the fuselage to reduce the Radar Cross Section(RCS). Therefore, the flow path of the inlet duct is changed into S-shape. The performance of the aircraft engine is known to be influenced by the shape and the centerline curvature of the S-Duct. In this study, CFD analysis of the RAE M 2129 S-Duct has been performed to investigate the influence of aspect ratio of inlet geometry. The performance of the S-Duct is evaluated in terms of the distortion coefficient. To simulate the flow under adverse pressure gradient better, $k-{\omega}SST$ turbulence model is employed. The computational results are validated with the ARA experimental data. The secondary flow and the flow separation are observed for all computational cases, while the semi-circular geometry has been found to produce the best results.
Seo, Seungjae;Ryu, Minhyoung;Cho, Leesang;Cho, Jinsoo
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
/
v.42
no.4
/
pp.326-335
/
2014
Aerodynamic characteristics of the small two-stage turbo blower were investigated using commercial CFD tool(ANSYS CFX Ver. 14.5) in this paper. Turbo blower, which is a centrifugal type of turbomachinery, is used in various industries. It is used for application that required high static pressure rising at relatively small volumetric flow rate. In order to understand the mechanism of static pressure rising, the aerodynamic characteristics of the small two-stage turbo blower are analyzed at high rotating speed in this study. The k-${\omega}$ SST turbulence model, which is good at prediction of adverse pressure gradient flows, was applied. The CFD results of the turbo blower are validated by performance test. The static pressure rising of the turbo blower is nonlinearly increased over the first stage and the second stage. The secondary flow occurred at guide vanes, between the casing and the first impeller shroud, and the bottom of the impeller disk. As a result, It is required that whole fluid area is analyzed to predict aerodynamic characteristics of small two-stage turbo blower. and the result should be selected with considering for error from experiment and CFD.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
/
v.38
no.4
/
pp.367-375
/
2014
In numbers of kinds of heat exchanger, the shell-tube heat exchanger is the most commonly used type of heat exchanger in the industry field. In order to improve the thermal performance of the heat exchanger, this study was analyzed heat transfer characteristics according to arrangement of baffle and direction of baffle and bump phase of baffle about shell-tube heat exchanger using appropriate SST (Shear Stress Transport) turbulence model for flow separation and boundary layer analysis. As the boundary condition for CFD (Computational Fluid Dynamics) analysis, the inlet temperature of shell side was constantly 344 K and the variation of the water flow rate was 6, 12, 18 and 24 l/min. As the result of analysis, zigzag baffle arrangement enhances heat transfer rate and pressure drop. Furthermore, in the direction of the baffle, heat transfer rate is more improved with vertical type and angle $45^{\circ}$ type than existing type, and pressure drop was little difference. Also, the bump shape of baffle surface contributes to heat transfer rate and pressure drop improvement due to the increased heat transfer area. Through analysis results, we knew that the increase of the heat transfer was influenced by flow separation, fluid residual time, contact area with the tube, flow rate, swirl and so on.
Park, Chun Dong;Lee, Dong Hyun;Park, Byung-Sik;Choi, Jaejoon
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
/
v.41
no.2
/
pp.79-86
/
2017
In this study, the flow and heat transfer characteristics of the finned annular passage were investigated numerically. The annular passage simulates co-axial geothermal heat exchanger, and fins are installed on its inner wall to reduce heat loss from the production passage (annulus) to injection passage (inner pipe). A commercial CFD program, Ansys Fluent, was used with SST $k-{\omega}$ turbulence model. The effects of the geometric parameters of the fin on the inner tube were analyzed under the periodic boundary condition. The result indicated that most parameters had a tendency to increase with an increase in the height and angle of the fin. However, it was confirmed that the Nusselt number of the inner tube on the coaxial 15, 5, 0.3 was lower than that of the smooth tube. Additionally, the Nusselt number of the inner tube exhibited a tendency of decreasing with a decrease in the spacing in Coaxial 15, $S_f$, 0.3.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
/
v.18
no.2
/
pp.672-680
/
2017
A solar photovoltaic system is composed of a module mounting structure, supporting trunk, and a control unit that supplies generated electrical power to an external power grid or a load. The efficiency of the system depends on the incident solar light, so the mounting structure is installed to face the sun. However, because the sun always moves, systems that track the sun have better efficiency than fixed systems. The structure experiences wind pressure, snow load, seismic load, and structure weight. The wind pressure has the most serious effect on the structure. The pressure was obtained using finite element method for various gaps between modules and angles between the panel and the ground. The wind pressure is lowest when the gap is zero, and it increases with the inclination angle. Based on the results, a mounting structure module was designed.
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
/
v.29
no.4
/
pp.401-409
/
2018
A numerical investigation has been conducted to find the effects of pressure losses by struts and rakes, and averaging methods on the performance of a multi-stage axial fan and a multi-stage axial compressor. Struts and rakes which produce pressure losses are installed upstream of the aerodynamic inlet plane in the fan and the compressor rigs. Some of normal stator vanes are substituted with thick vanes with total pressure probes to measure total pressure between stages. Three-dimensional Reynolds-averaged Navier- Stokes equations with $k-{\omega}$ SST turbulence model were applied to analyze the pressure losses by the struts, inlet rakes, and thick instrumented vanes. The hexahedral grids were used to construct computational domain. Inlet pressure losses were evaluated for the compressor as a function of Mach number. The passage pressure losses due to the instrumented vanes were evaluated at the two speed lines in the fan. Total properties, such as pressure and temperature, were evaluated at the exit of the fan and the compressor with two different averaging methods which are area-averaging and mass-averaging, respectively.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.