• 제목/요약/키워드: conservation of mass

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아트리움 공간에 있어서 연기 유동에 관한 수치해석적 연구 (A Numerical Study of Smoke Movement In Atrium Space)

  • 노재성;유홍선;정연태;김충익;윤명오
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.3-14
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    • 1997
  • The smoke filling process for the atrium space containing a fire source is simulated using two types of deterministic fire model : Zone model and Field model. The zone model used is the CFAST(version 1.6) model developed at the Building and Fire Research Laboratories, NIST in the USA. The field model is a self-developed frie field model based on Computational Fluid Dynamic (CFD) theories. This article is focused on finding out the smoke movement and temperature distribution in atrium space which is cubic in shape. For solving the liked set of velocity and pressure equation, the PISO algorithm, which strengthened the velocity-pressure coupling, was used. Since PISO algorithm is a time-marching procedure, computing time si very fast. A computational procedure for predicting velocity and temperature distribution in fire-induced flow is based on the solution, in finite volume method and non-staggered grid system, of 3-dimensional equations for the conservation of mass, momentum, energy, species and so forth. The fire model i.e Zone model and Field model predicted similar results for clear heights and the smoke layer temperature.

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유한요소법과 운동방정식의 결합에 의한 운동체의 특성 해석 (Analysis of Moving Body Characteristics by Coupling Finite Element Method and Motion Equation)

  • 김영선;이준호;이기식;이복용
    • 한국자기학회지
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    • 제6권5호
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    • pp.281-286
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    • 1996
  • 전기 기계의 운동 특성을 정확히 해석하기 위해서는 해석모델의 전자장방정식과 운동방정식이 함께 고려되어야 한다. 본 논문에서는 자장내에서 두 개의 스프링에 의해 진동 운동을 하는 도체를 해석함에 있어 순차적인 결합방법을 채책하였다. 한 시점에서 속도가 주어지면 전자장해석 및 유도전류 계산은 유한요소법을 이용하였고, 그때마다 전자력을 게산하였다. 또한 전자장방정식이 풀린다음 4차 runge-kutta 미분방정식 해법을 이용하여 운동방정식과 결합하였다. 위의 과정을 순차적으로 계속 반복함으로써 시간에 대한 위치, 속도, 유도전류 및 전자력을 알아내어 운동체의 운동특성을 알아보았다. 계산된 결과는 에너지보존 법칙에 적용하여 제안한 순차적인 결합방법의 유용성을 검증하였다.

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Alfven파에 의한 항성풍 밀도분포가 32 Cyg의 선윤곽에 미치는 효과 (EFFECTS OF DENSITY DISTRIBUTION OF THE WIND ON THE LINE PROFILES FOR 32 CYG)

  • 김경미;최규홍
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제14권1호
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    • pp.24-32
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    • 1997
  • Alfven파에 의한 항상풍을 가정하고 운동방정식을 수치적분하여 속도분포를 구하였다. 질량이 보존된다면 밀도분포 속도분포와 밀접한 관계를 가지므로 가정되는 초기 밀도 개수의 값에 따라 선윤곽이 변화하는 효과를 계산하였다. 실제적인 항성풍 모형을 계산하기 위해 Schroder(1986)의 관측과 잘 맞는 초기 밀도 개수 $N_0=5.5{\times}10^{12}/cm^3$의 경우와 $N_0=10^9,10^{10},10^{11}/cm^3$의 경우를 계산하였으며 초기 밀도 개수가 작을수록 속도분포가 급격하고 더 큰 종속도를 보였다. 또한 공전궤도위상 0.06과 0.78에서의 선윤곽을 계산하였고, $N_0$가 작을수록 더욱 강하고 좁은 흡수요소를 가졌으며 이로 인해 방출선의 극대가 청색편이되어 나타났다.

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양면에서 부분적으로 유체와 접하는 사각평판의 고유진동 (Free Vibration of a Rectangular Plate Partially in Contact with a Liquid at Both Sides)

  • 정경훈;이규만;김태완;박근배
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.123-130
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    • 2008
  • An analytical method for the free vibration of a flexible rectangular plate in contact with water is developed by the Rayleigh-Ritz method. The plate clamped along the edges is partially contacted with water at both sides. It is assumed that the contained water is incompressible and inviscid. The wet mode shape of the plate is assumed as a combination of the dry mode shapes of a clamped beam. The liquid motion is described by using the liquid displacement potential and determined by using the compatibility conditions along the liquid interface with the plate. Minimizing the Rayleigh quotient based on the energy conservation gives an eigenvalue problem. It is found that the theoretical results can predict excellently the fluid-coupled natural frequencies comparing with the finite element analysis result.

원주주위를 지나는 흐름에 관한 수치해석 (Numerical Solutions for the Flow past a Cylinder)

  • 조용식;윤태훈
    • 물과 미래
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    • 제21권3호
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    • pp.291-291
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    • 1988
  • 2차원 흐름이 원주주위를 지날 때 발생하는 흐름의 변화가 기본방정식인 연속방정식과 운동량방정식에 의하여 수치적으로 해석된다. 수치해석 과정은 기본방정식에 유함수, 와도 및 흐름의 특성을 나타내는 무차원 매개변수를 도입하여 무차원 유함수-와소수송식을 유도한 후, successive over relaxation scheme과 alternating direct implicit scheme으로 수행된다. 수치실험은 레이놀즈수 125-275를 기존의 수치해석에서는 주로 수치실험 결과와 비교한다. 원주표면의 압력을 구하는 방법에 있어서 기존의 수치해석에서는 주로 방사 운동량방정식만을 사용하였으나, 본 논문에서는 기존의 방법외에 방사 운동량방정식 및 접선 운동량방정식에 의해 압력을 계한하고, 두 값을 비교하여 레이놀즈수에 따른 압력을 구하는 방법을 제시한다. 또한 와도의 분포를 도시하여 원주에 의한 후류의 영향을 받지 않는 외부경계의 한계를 새로이 설정한다.

Partitioned coupling strategies for fluid-structure interaction with large displacement: Explicit, implicit and semi-implicit schemes

  • He, Tao
    • Wind and Structures
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    • 제20권3호
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    • pp.423-448
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    • 2015
  • In this paper the unsteady fluid-structure interaction (FSI) problems with large structural displacement are solved by partitioned solution approaches in the arbitrary Lagrangian-Eulerian finite element framework. The incompressible Navier-Stokes equations are solved by the characteristic-based split (CBS) scheme. Both a rigid body and a geometrically nonlinear solid are considered as the structural models. The latter is solved by Newton-Raphson procedure. The equation governing the structural motion is advanced by Newmark-${\beta}$ method in time. The dynamic mesh is updated by using moving submesh approach that cooperates with the ortho-semi-torsional spring analogy method. A mass source term (MST) is introduced into the CBS scheme to satisfy geometric conservation law. Three partitioned coupling strategies are developed to take FSI into account, involving the explicit, implicit and semi-implicit schemes. The semi-implicit scheme is a mixture of the explicit and implicit coupling schemes due to the fluid projection splitting. In this scheme MST is renewed for interfacial elements. Fixed-point algorithm with Aitken's ${\Delta}^2$ method is carried out to couple different solvers within the implicit and semi-implicit schemes. Flow-induced vibrations of a bridge deck and a flexible cantilever behind an obstacle are analyzed to test the performance of the proposed methods. The overall numerical results agree well with the existing data, demonstrating the validity and applicability of the present approaches.

원주주위를 지나는 흐름에 관한 수치해석 (- Numerical Solutions for the Flow past a Cylinder-)

  • 조용식;윤태훈
    • 물과 미래
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    • 제31권4호
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    • pp.291-297
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    • 1998
  • 2차원 흐름이 원주주위를 지날 때 발생하는 흐름의 변화가 기본방정식인 연속방정식과 운동량방정식에 의하여 수치적으로 해석된다. 수채해석 과정은 기본방정식에 유함수, 와도 및 흐름의 특성을 나타내는 무차원 매개변수를 도입하여 무차원 유함수-와소수송식을 유도한후, successive over relaxation scheme과 alternating direct implicit scheme으로 수행된다. 수치실험은 레이놀즈수 125-275를 갖는 흐름에 대하여 수행되었으며, 시간에 따른 유선, 와도, 원주표면의 압력을 구하는 방법에 있어서 기존의 수치해석에서는 주로 방사 운동량방정식만을 사용하였으나, 본 논문에서는 기존의 방법외에 방사 운동량방정식 및 접선 운동량방정식에 의해 압력을 계한하고, 두값을 비교하여 레이놀즈수에 따른 압력을 구하는 방법을 제시한다. 또한 와도의 분포를 도시하여 원주에 의한 후류의 영향을 받지 않는 외부경계의한계를 새로이 설정한다.

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그물에 부착한 청어 (Clupea pallasii) 어란의 자연 부화유도 및 관리방안 (Natural hatching-induced and management for Pacific herring Clupea pallasii eggs attached to the gill net)

  • 지환성;이동우;최정화;최광호
    • 수산해양기술연구
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    • 제51권3호
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    • pp.370-374
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    • 2015
  • Pacific herring Clupea pallasii eggs were attached to the gill net in Korean coastal waters off Busan. To conservation and management the eggs attached to the gill net, we followed the natural hatching in coastal waters from five days after fertilization to the hatching finished, where the temperature was $9^{\circ}C$. The diameter of fertilized eggs was 1.24-1.55 mm (n= 50), and had a segmented pale yellow yolk, no oil globule. Natural hatching had started by 10 days after fertilization. Mass hatching occurred around 11-12 days after fertilization, most of eggs separated from the gill net. Therefore, when the Pacific herring eggs attached in gill net, should be natural hatching-induced in coastal waters during 12-14 days.

로티퍼 Brachionus rotundiformis (rotifer) 배양수조에서 관찰되는 섬모충 Euplotes (Ciliate, Protozoa)의 역할 (Role of Contaminant a Ciliate Euplotes (Ciliate, Protozoa) in the Rotifer Brachionus rotundiformis Culture Tanks)

  • 정민민;문태석;김형신;지영주
    • 한국양식학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.167-171
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    • 2008
  • 원생동물 섬모충의 한 종인 Euplotes는 해산어 종묘생산시설의 로티퍼 대량배양수조에서 혼재생물로서 매우 자주 관찰된다. 그들은 로티퍼에게 먹이로 첨가되는 농축 상태의 먹이(미세조류)를 중간에서 가로채어 빠른 속도로 증식하면서 로티퍼의 증식을 방해한다. 더불어 이때 형성된 배양수조내의 세균상은 로티퍼의 전멸을 초래하기도 한다.

직류 전기 아크로에서의 플라즈마 특성에 관한 수치해석 (Numerical Analysis on Plasma Characteristics of a DC Electric Arc Furnace)

  • 이종훈;한병윤;곽수민;이연원;김찬욱
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2003년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.212-218
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    • 2003
  • In order to analyze the heat transfer phenomena in the plasma flames, a mathematical model describing heat and fluid flow in an electric arc has been developed and used to predict heat transfer from the arc to the steel bath in a DC Electric Arc Furnace. The arc model takes the separate contributions to the heat transfer from each involved mechanism into account, i.e. radiation, convection and energy transported by electrons. The finite volume method and a SIMPLE algorithm are used for solving the governing MHD equations, i.e., conservation equations of mass, momentum, and energy together with the equations describing a $\kappa-\epsilon$ model for turbulence. The model predicts heat transfer for different currents and arc lengths. Finally these calculation results can be used as a useful insight into plasma phenomena of the industrial-scale electric arc furnace. From these results, it can be concluded that higher arc current and longer arc length give high heat transfer.

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