• 제목/요약/키워드: Transverse flow

검색결과 369건 처리시간 0.025초

오리피스 내부 유동조건에 따른 수직분사제트의 분열특성에 대한 연구 (Effects of Orifice Internal Flow on Transverse Injection into Subsonic Crossflows: Cavitation and Hydraulic Flip)

  • 안규복;김정훈;윤영빈
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.72-75
    • /
    • 2003
  • 본 연구에서는 인젝터 형상에 따른 캐비테이션과 같은 유동 현상이 수직 분사된 액체 제트의 분열에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 오리피스의 지름과 길이대 지름비(L/d) 및 입구의 형상이 다른 인젝터에서 압력을 변화시켜가며 내부 유동 변화를 살피고 수직분사 시 액주의 분열 거리와 궤적을 구하여 기존의 연구 결과와 비교하고 분석하였다. 실험 결과 곡률이 없는 경우(sharp edged)의 오리피스에서는 어느 정도 이상의 압력에서 모두 캐비테이션이 발생하였고 곡률이 없는 경우 중 길이대 지름비가 작은 오리피스에선 더 높은 압력에서 캐비테이션 성장에 의한 수력튀김(hydraulic flip)현상도 관찰할 수 있었다. 수직분사 시 곡률이 있는 경우와 없는 경우 모두 동일한 모멘텀 플럭스 비(q)에 대해 거의 같은 궤적 형상을 보였으나 캐비테이션이 일어날 경우 교란에 의해 액주의 분열 거리는 감소하였고 수력튀김 또한 제트 단면적의 감소 및 제트의 확산으로 분열거리가 감소하였다.

  • PDF

고진폭 만곡수로에서 난류흐름의 비정상 RANS 수치모의 (Unsteady RANS computations of turbulent flow in a high-amplitude meandering channel)

  • 이승규;백중철
    • 한국수자원학회논문집
    • /
    • 제50권2호
    • /
    • pp.89-97
    • /
    • 2017
  • 만곡수로에서의 흐름 구조는 나선형 운동을 갖는 이차 재순환 흐름 그리고 만곡부 측벽으로부터 발생하는 흐름분리로 인한 전단층 등으로 복잡하다. 이 연구에서는 3개의 통계학적 난류모형($k-{\varepsilon}$, RNG $k-{\varepsilon}$, $k-{\omega}$ SST) 그리고 자유수면 변동 해석을 위한 VOF 기법을 적용한 비정상 Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) 계산을 수행하여 고진폭 만곡수로인 키노시타(Kinoshita) 수로에서의 이차류와 편수위를 해석하였다. 2차 정확도의 유한체적법을 이용하여 구한 해석결과를 기존 수리실험 자료와 비교하여 각 난류모형의 적용성을 평가하였다. 비정상 RANS 계산에서 적용한 3개의 통계학적 난류모형의 해석 결과를 분석해 보면 키노시타 수로에서 발생하는 만곡부 편수위는 3개 모형 모두 유사하게 모의하는 한편, 전반적인 이차류 분포는 $k-{\omega}$ SST상대적으로 잘 모의하는 것으로 나타났다. 하류에 위치한 만곡부 흐름에 영향을 미쳐 국부적으로 발생한 이차류와 이전의 만곡부 중앙 수면 부근에서 발생하는 한 쌍의 이차 와류가 존재하는 현상을 관측하였으며, $k-{\omega}$ SST 난류모형은 이러한 복잡한 와류 변화를 양호하게 모의했다. $k-{\varepsilon}$ 모형을 기반으로 개발된 두 모형으로 모의한 결과에서는 실험에서 관측된 중앙 만곡부에 존재하는 두 개의 이차류 중, 시계방향 와류가 재현되지 않는다. VOF기법을 이용해서 계산한 만곡부에서의 편수위 해석결과는 적용한 모든 난류모형에 대해서 전반적으로 실험값을 양호하게 재현하는 것으로 나타났다.

불균질도가 높은 대수층내에서의 비에르고딕 용질이동에 관한 수치 시뮬레이션 (Numerical Simulajtions of Non-ergodic Solute Transport in Strongly Heterogeneous Aquiferss)

  • 서병민
    • 지질공학
    • /
    • 제15권3호
    • /
    • pp.245-255
    • /
    • 2005
  • 균일한 지하수 유속을 가진 불균질한 등방성 대수층 내에서 정류상태로 흐르는 지하수의 흐름과 함께 이동해가는 비반응성 오염물질에 대한 삼차원 몬테카를로 시뮬레이션이 시행되었다. 로그-정규적으로 분포되어 있는 수리 전도도 K(x)가 임의 장으로 설정되었으며 시뮬레이션 동안에 발생 할 수 있는 불확실성을 감소하기 위해 여러 가지 방법들이 시도되었다. 3,200개 오염 운들에 대한 이차공간적률의 집합적평균 $$lt;S_{ij}'(t',l')$gt;$, 그리고 오염 운중심분산 $$lt;R_{ij}'(t',l')$gt;$이 각기 다른세가지 불균질도 $\omega^2_y1.0,$ 2.5 및 5.0에 대해서 시뮬레이션 되었으며 또한 각기 다른 크기의 평균속도에 수직방향인 선형초기오염원( l=1.5 및 10)에 대해서 입자추적이 행하여 졌다 시뮬레이션된 무차원 종적률들은 일차 근사법에 의한 비에르고딕 이론적 결과와 비교적 잘 일치 하나 시뮬레이션된 무차원 횡적률들은 일차근사법에 의한 이론적 결과들과 잘 일치하지 않으며 특히 불균질도가 큰 대수층에 대해서 그리고 초기 선형오염운의 크기가 작은 무차원 횡이차공간적률에 대해서 뚜렷하게 저평가 했다. 시뮬레이션된 집합적 평균이차적률은 에르고딕 상태에 도달하지 못했으며 일차근사법에 의한 에르고딕 용질 이동에 관한 횡이차공간적률은 시뮬레이션 결과를 저평가 했음을 보인다.

저 레이놀즈 수에서 실린더 경계 유속조건에 따른 흐름 특성 (Flow Characteristics According to Velocity Conditions of Cylinder Boundary Under Low Reynolds Number)

  • 송창근;서일원;김태원
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제33권6호
    • /
    • pp.2267-2275
    • /
    • 2013
  • 기존의 천수흐름 해석 상용모형에서는 내부 경계조건을 단순히 완전활동조건으로 가정하여 유체의 흐름을 해석함으로써 구조물 주위에서의 유속, 와도, 수위, 전단력의 분포, 항력 및 양력의 시간에 따른 변화 등을 올바르게 해석하지 못하였다. 본 연구에서는 구조물 주위에서의 흐름특성을 정확하게 예측할 수 있는 유한요소모형을 개발하고, 구조물에서의 경계조건을 활동길이를 이용한 부분활동조건으로 묘사하여 내부경계조건에 따른 원형 실린더 후면에서의 층류 흐름특성을 분석하였다. 종횡방향 유속 및 와도의 시간에 따른 변화, 후류길이, 활동길이에 따른 와류열의 변화와 질량보존율을 비교한 결과 완전활동조건을 부여한 경우에는 와류열이 전혀 형성되지 않고 완전한 층류흐름이 발생하였다. 부분활동조건을 입력한 경우 실린더 표면에서의 유속분포가 변화되어 전단력의 크기와 와도의 발생에 영향을 미치므로 무활조건을 부여한 경우에 비해 와류열의 발생 주기가 짧아졌다. 최대 질량보존 오차는 무활조건을 적용한 경우 0.73%로 나타났으며, 무활조건에 비해 부분활동조건을 부여한 경우의 오차율이 최대 0.21% 감소하였다.

2·3차원 준연계 모형을 이용한 남강댐 하류부 흐름 및 BOD 수송 해석 (Analysis of Flow and BOD Transport at the Downstream of Nam River Dam Using 2-D and 3-D Semi-coupled Models)

  • 김지훈;송창근;김영도;서일원
    • 한국수자원학회논문집
    • /
    • 제45권3호
    • /
    • pp.331-347
    • /
    • 2012
  • 남강댐 하류는 부산 경남의 수자원 장기 계획에 중요한 지역이므로 지속가능한 지표수 관리 및 오염원 제어를 위해 흐름 및 수질 해석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 2차원 수질모형인 RAM4와 3차원 수질모형인 WASP을 각각 수리모형인 RAM2 및 EFDC모형과 연계하여 2 3차원 준연계 모형을 이용한 남강댐 하류에서의 수리 및 수질을 해석하였다. 2차원 흐름해석 모형인 RAM2 적용 결과 만곡부 5개 횡단 측선에서의 유속의 증감경향이 ADCP 실측값과 잘 일치하였으며, 3차원 모형인 EFDC와 유속 분포 및 보 월류 유속이 유사하였다. 또한 정상상태 도달 후의 RAM2-RAM4 연계모의에 의한 BOD 농도와 EFDC-WASP 연계모의에 의한 BOD 농도장이 모의영역 전반에 걸쳐 유사하게 나타났다. 남강댐 하류부의 경우 수리 및 수질이 남강댐 방류량에 크게 좌우되며 남강댐의 수량은 하류부의 수질 및 연안 어업환경에 큰 영향을 미치므로 향후 이에 대한 정량적 분석 시 계산의 효율성 및 모형의 적용성 측면에서 2차원 준연계 모형을 적용하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.

CDG 유한요소법을 이용한 수심적분 흐름의 수치모의 (Numerical Simulation of Depth-Averaged Flow with a CDG Finite Element Method)

  • 김태범;최성욱;민경덕
    • 대한토목학회논문집
    • /
    • 제26권5B호
    • /
    • pp.447-457
    • /
    • 2006
  • 본 연구에서는 2차원 수심 적분된 흐름을 모의하기 위한 수치모델을 개발하였다. 유한요소법의 일종인 Characteristic Dissipative Galerkin(CDG) 기법을 적용시켜 천수방정식의 수치해를 구한다. 모델 검증을 위해서 1차원 도수문제에 적용하였고, 계산결과와 해석해를 비교할 때 만족스러운 결과를 얻었다. 정상파를 보이는 단면축소 수로에서의 흐름을 모의한 결과, 실험결과와 유사한 수면분포를 얻었다. 이러한 검증 과정을 통해서 본 수치모델을 이용하여 흐름영역이 갑작스럽게 변화하는 경우에도 모의 가능함을 알았다. 또한 $180^{\circ}$ 만곡수로에 적용한 결과, 만곡부 내측의 유속이 외측에 비해서 크며, 만곡부 내측의 수심은 외측에 비해서 작은 만곡부 흐름특성을 잘 나타내고 있다. 그러나 만곡수로에서 이차류에 의한 운동량의 횡방향 이송을 고려하지 않는 지배방정식의 한계점으로 인해서, 만곡부 끝단을 제외한 만곡부 전체에 걸쳐서 단면상의 종방향 유속이 일정한 분포를 보이고 있다.

복합 외력환경 중 원형 단면 세장체의 탄성응답에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on Elastic Response of Circular Cross-section Slender Body to Forced Oscillation, Waves, and Current)

  • 박지원;이승재;조효제;황재혁;한성훈
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제30권2호
    • /
    • pp.91-99
    • /
    • 2016
  • The global demand for oil and natural gas has increased, and resource development is moving to the deep sea. Floating and flexible offshore structures such as semi-submersible, spar, and FPSO structures have been widely used. The major equipment of floating structures is always exposed to waves, currents, and other marine environmental factors, which cause structural damage. Moreover, flexible risers are susceptible to an exciting force due to the motion of the floating body. The inline and transverse responses from the three-dimensional behavior of a floating structure occur because of various forces. Typical risers are made of steel pipe and applied in the oil and gas development field, but flexible materials such as polyethylene are suitable for OTEC risers. Consequently, the optimal design of a flexible offshore plant requires a dynamic behavior analysis of slender bodies made of the different materials commonly used for offshore flexible risers. In this study, a three-dimensional motion measurement device was used to analyze the displacements of riser models induced by external force factors, and forced oscillation of a riser was linked to forced oscillation under a steady flow and regular wave condition.

평면 분산된 인공어초 집합의 어초협곡 간격에 따른 후류체적 특성 (Wake Volume Characteristics Considering Artificial Reef Canyon Intervals Constructed by Flatly Distributed Artificial Reef Set)

  • 정소미;김동하;나원배
    • 한국해양공학회지
    • /
    • 제30권3호
    • /
    • pp.169-176
    • /
    • 2016
  • Considering the artificial reef (AR) canyon intervals facilitated by flatly distributed placement models, the wake volumes of 25 AR sets were characterized through the following works. First, twenty-five different canyon intervals were established to investigate how the intervals affect the wake volumes of the AR placement models, each with nine cube-type ARs. Second, the element-based finite-volume method was used to facilitate flow analyses. Third, the so-called wake volume concept was adopted, and finally a reasonable placement interval was found based on the size of the wake volumes and the associated unit propagation indices. From the analysis results, it was found that a maximum wake volume of 25.18 m3 was generated when the longitudinal and transverse intervals were fixed at 6 m and 0 m, respectively. Thus, to magnify the wake volume, it is recommended that artificial reefs be placed at intervals of 6 m (3 times the reef length) in the flow direction, with no intervals in the normal direction, implicitly indicating that an intensively stacked placement model is a better option to efficiently secure a larger wake volume for the cube-type ARs.

The Effect of Ultrasound-guided TAPB on Pain Management after Total Abdominal Hysterectomy

  • Gharaei, Helen;Imani, Farnad;Almasi, Fariba;Solimani, Massoud
    • The Korean Journal of Pain
    • /
    • 제26권4호
    • /
    • pp.374-378
    • /
    • 2013
  • Background: Incisional pain is particularly troublesome after hysterectomy. A method called transversus abdominis plane block (TAPB) has shown promise in managing postoperative pain. In this study, we evaluated the analgesic efficacy of ultrasound-guided TAPB after hysterectomy at different time points and at each time point separately for 48 hours. Methods: Forty-two patients (ASA I, II) who were electively chosen to undergo total abdominal hysterectomy were divided into 2 groups, control (group C) and intervention (group I). Twenty-one patients underwent TAPB (group I) and 21 patients received only the standard treatment with a fentanyl pump (group C). Both groups received standard general anesthesia. For patients in group I, following the surgery and before emergence from anesthesia, 0.5 mg/kg of ropivacaine 0.2% (about 20 cc) was injected bilaterally between the internal oblique and transverse abdominis muscles using sonography. Pain scores using the Visual Analogue Scale (VAS) and drug consumption were measured at 2, 6, 12, 24, and 48 hours after TAPB. Results: There were no significant differences in demographics between the two groups. VAS scores appeared to be lower in group I, although there was no interaction with time when we compared mean VAS measurements at different time points between group I and group C (P > 0.05). The amount of fentanyl flow was consistently higher in group C, but when we compared the two groups at each time point separately, the observed difference was not statistically significant (P < 0.053). The incidence of vomiting was 10% in group I and 28% in group C. There were no complaints of itching, and sedation score was 0 to 3. There were no complications. Conclusions: This study showed that TAPB did not result in a statistically significant decrease in VAS scores at different time points. TAPB did lead to decreased fentanyl flow, but when we compared the two groups at each time point separately, the observed difference was not statistically significant.

액정폴리머/폴리아미드6 미시복합재료의 내부구조 및 기계적 굽힘성능 평가 (Microstructural Morphology and Bending Performance Evaluation of Molded Microcomposites of Thermotropic LCP and PA6)

  • 최낙삼
    • Composites Research
    • /
    • 제12권6호
    • /
    • pp.53-64
    • /
    • 1999
  • LCP원섬유(fibril)와 폴리아미드6 (PA6)수지로 사출성형된 복합재료 박판(molded thin composite plaques)의 미세구조와 굽힘강도에 대한 에폭시수지 함유율의 효과를 살펴보았다. 성형은 LCP원섬유의 용융점 이하에서 하였으며 이렇게 만들어진 판재는 횡방향 배향을 보이는 두께 $65-120{\mu\textrm{m}}$의 표피층(surface skin layer), 유동방향과 거의 일치하는 배향을 보이는 표피아래층(sub-skin layer), 아크형 곡선유동형태를 보이는 심층(core layer)으로 구성되어 있었다. 에폭시함유율이 달라도 각 층의 미세구조방향은 유사하였으나 에폭시함유율이 증가함에 따라 LCP영역(domain)이 원섬유상에서 층상구조로 변했고 거시적 파괴진로(fracture path)는 인장형에서 전단형으로 바뀌었다. 또한 에폭시 4.8vol%에서 가장 우수한 굽힘강도와 파단변형율을 보였다. 굽힘강도를 수치해석한 결과 에폭시성분을 복합재에 부가하면 각 층의 두께와 미세구조 같은 기하학적인 형태가 변하면서 각 층 자체의 탄성계수와 강도가 열등화 되었음을 알았다.

  • PDF