Heat transfer and solidification of liquid silicon in von-$K{\acute{a}}rm{\acute{a}}n$ swirling flow is investigated. The moving boundary is fixed for all times by a coordinate transformation, and finite difference method Is used to obtain the instantaneous location of the solid-liquid Interface and the heat transfer from the surfaces of solid and liquid. For small Stefan number or low wall temperature, the transient heat transfer from the surface of solid(QS(t)) is much larger than that from the liquid side of solid-liquid interface(QL(t)) and QL(t) reaches its quasi-steady-state value much faster than QS(t).
The two-dimensional unsteady incompressible viscous flow behind rectangular bluff bodies between two parallel plates was analyzed numerically. The steady state flow and the vortex flow behind rectangular bluff bodies in the channel were investigated for two regimes i.e., the laminar(Re = 100, 300, 500) and the turbulent flows(Re = 10⁴∼10/sup 6/). The vortex shedding was generated by a physical disturbance(6%) numerically imposed at the rear of the bluff bodies for a short time. It was observed that the perturbed flow became periodic after a transient period. And in the case of unsteady inflow, the sinusoidal pulsatile flow was applied as the inlet condition in the turbulent flow of Reynolds number of 1.0×10/sup 5/. FLUENT code was employed to solve the problems. The power-law scheme was used to get stable linearized equations and the PISO algorithm was applied to finding the solution of them.
An analysis is made to study the solute transport in a Casson fluid flow through an annulus in presence of oscillatory flow field and determine how this flow influence the solute dispersion along the annular region. Axial dispersion coefficient and the mean concentration expressions are calculated using the generalized dispersion model. Dispersion coefficient in oscillatory flow is found to be a function of frequency parameter, Schmidt number, and the pressure fluctuation component besides its dependency on yield stress of the fluid, annular gap and time in the case of steady flow. Due to the oscillatory nature of the flow, the dispersion coefficient changes cyclically and the amplitude and magnitude of the dispersion increases initially with time and reaches a non - transient state after a certain critical time. This critical value varies with frequency parameter and independent of the other parameters. It is found that the presence of inner cylinder and increase in the size of the inner cylinder inhibits the dispersion process. This model may be used in understanding the dispersion phenomenon in cardiovascular flows and in particular in catheterized arteries.
The present numerical study is aimed to investigate time-dependent characteristics of a two-dimensional lid-driven square cavity flow of three high Reynolds numbers, $7.5{\times}10^3$, $10^4$ and $3{\times}10^4$. A conservative convection term on irregular grids was adopted by renewing the MAC type difference schemes on regular grids. Relaxation of velocity and pressure is implemented by SOLA algorithm. In case of $Re=7.5{\times}10^3$, flow behavior converges to steady state after a transient period. But for $Re=10^4$, periodic unsteady sinusoidal fluctuation of local velocity and kinetic energy is found and continuous movements of small eddies in the secondary flow regions are also discovered. Random generation of eddies and their active migrating behavior are detected for $Re=3{\times}10^4$, resulting in complete unsteady and non-linear flow characteristics. And, an organized structure similar to a Moffat vortex is also observed from the time-mean flow patterns. Furthermore, a typoon-like vortex(TLV) appears intemittently and rotates along the separation regions and boundary layers.
도수로터널 굴착으로 인하여 하강되었던 주변 지역의 지하수위 회복을 모델링하였다. 터널 굴착 후, 라이닝 전ㆍ후를 기준으로, 먼저 정상류 상태에서 라이닝 전의 배출량과 지하수위를 보정하고, 그 다음 부정류 상태에서 라이닝과 그라우팅 후 터널내의 배출량을 점차적으로 줄여 가면서 모델링하였다. 정상류 상태의 모델링에서 터널 컨덕턴스가 25∼90% 감소될 경우, 배출량은 5.5∼82.7% 감소되는 것으로 예측되었고, 지하수위는 8∼72.4% 회복되는 것으로 예측되었다. 부정류 상태의 지하수위 회복시기 예측 모델링에서 컨덕턴스가 75% 감소될 경우, 대부분 관측공들은 20년 내외에서 회복되는 것으로 예측되었고, 지하수위가 70m 이상인 일부 관측공들은 회복되는 것이 불가능하였다. 컨덕턴스 90% 감소 시에는 모든 관측공들이 15년 이내에 회복되는 것으로 예측되었다.
이 연구에서 현대자동차의 단순실험모델(HSM)에 대한 썬루프 버페팅에 대한 수치해석이 수행되었다. 검증을 위하여 HSM 목부위의 경계층에 대한 속도분포 해석결과를 실험결과와 비교하였다. 썬루프 해석은 두 단계로 이루어졌다. 첫 번째로 난류 RANS 모델을 이용하여 정상상태 해석이 수행되었으며, 해석결과는 CAA++의 입력값으로 사용된다. 두 번째 단계는 유동속도에 대한 1차 최대 압력피크와 버페팅 주파수 해석을 위한 비정상상태 해석이 CAA++에서 이루어졌다. 주파수와 음향압력의 수치해석 결과는 타당한 물리적 현상을 보여주고 있으며, 현대 자동차의 실험결과와 잘 일치하는 결과를 보여주었다.
Song, Min Seop;Park, Il Woong;Kim, Eung Soo;Lee, Yeon-Gun
Nuclear Engineering and Technology
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제54권1호
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pp.72-83
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2022
This paper presents a numerical investigation of two-phase natural circulation flows established when external reactor vessel cooling is applied to a severe accident of the APR1400 reactor for the in-vessel retention of the core melt. The coolability limit due to external reactor vessel cooling is associated with the natural circulation flow rate around the lower head of the reactor vessel. For an elaborate prediction of the natural circulation flow rate using a thermal-hydraulic system code, MARS-KS1.5, a three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) simulation is conducted to estimate the flow rate and pressure distribution of a liquid-state coolant at the brink of significant void generation. The CFD calculation results are used to determine the loss coefficient at major flow junctions, where substantial pressure losses are expected, in the nodalization scheme of the MARS-KS code such that the single-phase flow rate is the same as that predicted via CFD simulations. Subsequently, the MARS-KS analysis is performed for the two-phase natural circulation regime, and the transient behavior of the main thermal-hydraulic variables is investigated.
가용송전용량(ATC)은 계통내의 한 지역에서 다른 지역까지 실제 전력을 증가시키는 것이다. 지금까지 ATC 계산은 대부분 정상상태에서 실행가능성을 주로 고려하여 계산되어 왔다. 하지만 ATC 평가시 과도안정도로 제약된 ATC 계산은 매우 중요한 부분이다. ATC 평가시에는 제약조건으로 열적용량, 전압 및 과도안정도로 제약된 상정사고(n-1)시 안전도 평가가 요구된다. 본 논문은 자코비안 행렬의 고유치를 이용하여 상정사고 우선순위를 선정하였고, 에너지 함수법을 이용하여 선로의 열적용량, 전압안정도 및 과도안정도를 고려한 ATC를 계산하였다.
The local Nusselt numbers have been measured for a round turbulent jet impinging on the convex surface with and without rib. Liquid crystal/transient method was used to determine the Nusselt number distributions along the surface. The temperature on the surface was measured to within .+-.0.25 deg. C accuracy using liquid crystal and a digital color image processing system. The experiments were made for the jet Reynolds number (Re) 23,000, the dimensionless nozzle-to-surface distance (L/d) from 6 to 10, the dimensionless surface curvature (d/D) 0.056, and the various rib types (height(d$_{1}$) from 1 to 2 mm, pitch (p) from 6 to 32 mm). It was found that the average Nusselt numbers on the convex surface with rib are higher than those without rib, mainly due to an increase in the turbulent intensity caused by flow separation, recirculation and reattachment on the wall surface. In addition, we compared the results by the steady-state method using the gold-film Intrex with those by the transient method.
국내에서 개발된 초등훈련기 KT-1의 주 추진기관인 터보프롭엔진(PT6A-62)의 성능모사 프로그램을 개발하였다. 성능해석프로그램에 사용된 구성품 성능도는 이미 알려져 있는 성능도를 축척방정식을 가지고 축척하여 사용하였다. 개발된 프로그램의 성능을 입증하기 위하여 질량유량, 압축기 압력비, 연료유랑, 동력, 비연료소모율, 터빈입구온도 등의 변수를 상용프로그램인 CASTURB의 해석결과와 비교하였다. 성능해석은 지상정지조건과 다양한 비행마하수와 고도를 고려하여 수행하였으며 개발된 프로그램의 타당성을 입증한 후 부분부하 성능의 해석을 수행하였다. 천이상태 성능해석에서는 다양한 연료유량의 증가조건을 고려하였다. 첫 번째로 0.1초에 걸쳐 step 증가되는 경우를 고려한 결과 압축기터빈 입구온도에서 오버슈트가 발생하였다. 연료를 천천히 ramp 증가시킨 결과 오버슈트가 제거됨을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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