• 제목/요약/키워드: transient CFD 모사

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Transient CFD 모사기법을 이용한 정수지 최적설계 사례연구 (Case study on Remodeling Clearwell Hydraulic Structure using Transient CFD Simulation Technique)

  • 김선진;김성수;박노석;차민환;왕창근
    • 상하수도학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.425-432
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    • 2010
  • From the results of tracer test for the existing clearwell in Y water treatment plant, $T_{10}$ and T10/T were calculated as 150 min and 0.24, respectively. Therefore it required the modification schemes for improving hydraulic efficiency, surrogated by $T_{10}$ and $T_{10}$/T, and disinfection performance. In this study, using transient CFD(Computational Fluid Dynamics) simulation technique, tracer tests on dynamic condition for the suggested schemes were simulated. From the results of simulation, it was revealed that 8~6 baffles are necessary to guarantee the disinfection ability in the existing clearwell. Also, installing orifice baffle in the vicinity of inlet could increase plug flow fraction within clearwell.

벽면 조도계수가 염소 접촉조 수리특성에 미치는 영향 연구 (Examining the effects of wall roughness on the hydraulic characteristics of chlorine contactor using Transient CFD Simulation Technique)

  • 채선하;임영택;차민환;김종오
    • 상하수도학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.759-765
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    • 2011
  • In this study, in order to investigate the effects of wall roughness on the hydraulic characteristics of chlorine contactor, CFD simulation and tracer tests were conducted for both of reactors whose walls are made of concrete and lined with PE(Poly Ethylene). In the case of walls contacted with water being lined with PE (relatively lower roughness), the flow within reactor is closer to plug flow than that in the case of concrete walls (relatively higher roughness). Especially, the longer tail of C-curve from the results of transient CFD simulation can tell that Morill index in the case concrete walls is much higher than that in the case of walls be lined with lower roughness material.

유공벽을 이용한 우류식 염소접촉조 사류 저감 방안 연구 (Study on Methodology for Reducing Dead Zone Flow within Chlorine Contactor Installing Porous Baffles)

  • 박현오;박노석;차민환;김사동;원찬희
    • 상하수도학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.519-525
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    • 2010
  • From the results of tracer test for the existing chlorine contactor in Y water treatment plant, $T_{10}$ and $T_{10}$/T were calculated as 130 min and 0.16, respectively. Therefore it required the modification schemes for improving hydraulic efficiency, surrogated by T10 and $T_{10}$/T, and disinfection performance. In this study, in order to reduce dead zone within contactor, the installation of porous baffles in the near of each corner was suggested and verified using transient CFD(Computational Fluid Dynamics) simulation technique and tracer tests on dynamic condition. From the results of simulation and tracer tests, it was revealed that porous baffles installed have been effective to reduce dead zone within contactor, and increase plug flow fraction.

CFD 모사 기법을 이용한 유입 유량에 의한 연속 완전혼화 반응조 수리거동 고찰에 관한 연구 (CFD Simulation of the Effects of Inlet Flow rate on Hydraulic Behavior in Continuous Stirred-Tank Reactor (CSTR))

  • 이영주;오정익;윤석민;김종오;박노석
    • 대한환경공학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.25-33
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    • 2016
  • 본 연구에서는 수처리 공정에 적용하고 있는 CSTR 반응조를 대상으로 유입 유량이 다양하게 변동하는 경우 반응조 내부 수리 거동을 조사하고자 하였다. 유입 유량의 변동은 설계 유량 대비 10~100%까지 변화시켰으며, 각 경우를 CFD 기법을 이용하여 transient 상태의 추적자 실험을 모의하였으며, 모사 결과로부터 2차 정보를 추출하여 수리 거동 지표를 계산하여 유입 유량과 수리거동의 관계를 면밀히 조사하였다. 그 결과, 유입 유량이 증가할수록 Modal index와 ${\beta}$값이 증가하는 거동을 보였으며 Morrill index는 유입 유량과의 관계에서 국부적인 극소값을 가지는 유입 유량이 두 곳 나타났는데 각각 설계 유량의 20%되는 지점과 40%가 되는 지점이었다. 두 극소값이 나타나는 유입 유량보다 유량이 증가하면 다시 Morrill index가 증가하는 현상을 보여 이상적인 CSTR 반응조에 근접하는 것으로 나타났다.

Water Gas Shift Reactor의 Multiscale 모델링 및 모사 (Multiscale Modeling and Simulation of Water Gas Shift Reactor)

  • 이욱준;김기현;오민
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권6호
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    • pp.582-590
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    • 2007
  • Water gas shift reaction(WGSR)이 일어나는 파이럿 규모 고온반응기에서의 거동 및 성능을 예측하기 위하여 수학적 모델을 수립하고 모사를 수행하였다. 반응기의 형상, 유체 및 열 이동에 대해 상세한 모델링이 가능한 전산유체역학 기법과 공정시스템 공학에서 사용되는 공정모사 기법을 함께 사용한 multiscale 모델링 및 모사를 수행하였으며, 그 결과를 일반 공정모사와 비교하였다. Multiscale 모사를 통해 CO의 전환율은 최고 0.85, 발열반응으로 인해 충전층의 온도는 약 720 K까지 오름을 알 수 있었다. 또한 동적모사를 통해 시간에 따른 반응기내에서의 온도분포, 전환율 분포 등의 주요한 변수 및 성능들의 시간에 따른 변화를 예측할 수 있었다. Multiscale 모사 기법은 파이럿 규모의 반응기뿐 아니라 상업규모의 공정에 대해 실제 상황을 상세히 반영하여 정확한 예측이 가능하므로, 상업공정 설계에 주요한 기술로 사용될 수 있다.

복합 자이로플레인의 한계 속도에 대한 탐색연구(1) : 로터와 기체의 공력해석 (An Exploratory Study on the Speed Limit of Compound Gyroplane(1) : Aerodynamic Analysis of Rotor and Airframe)

  • 신병준;김학윤
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권11호
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    • pp.971-977
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    • 2015
  • 복합 자이로플레인의 전진 비행 성능해석을 수행하였다. 자동회전하는 로터의 성능을 해석하기 위하여 과도모사법(Transient Simulation Method)을 이용하였으며 비행 속도 증가에 따른 동체의 공력 성능 변화를 확인하기 위해 동체에 대한 수치해석을 수행하였다. 주어진 속도와 샤프트각, 그리고 콜렉티브 피치 조건에서 준 정상 자동회전 상태를 판정하고 로터의 성능 변화를 관찰하였다. 성능해석 결과 속도가 증가함에 따라 동체의 형상에 따른 공력특성이 미치는 영향이 커지는 것으로 나타났으며 고속으로 비행하기 위해서는 유선형의 동체가 필수적이고 전진 속도 한계는 로터의 자동회전 성능에 종속적이었다.

LES 난류모델을 이용한 초음속 증기 충돌제트의 과도하중 특성에 대한 수치해석 연구 (Numerical Analysis on the Transient Load Characteristics of Supersonic Steam Impinging Jet using LES Turbulence Model)

  • 오세홍;최대경;박원만;김원태;장윤석;최청열
    • 한국압력기기공학회 논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.77-87
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    • 2018
  • In the case of high-energy line breaks in nuclear power plants, supersonic steam jet is formed due to the rapid depressurization. The steam jet can cause impingement load on the adjacent structures, piping systems and components. In order to secure the design integrity of the nuclear power plant, it is necessary to evaluate the load characteristics of the steam jet generated by high-energy pipe rupture. In the design process of nuclear power plant, jet impingement load evaluation was usually performed based on ANSI/ANS 58.2. However, U.S. NRC recently pointed out that ANSI/ANS 58.2 oversimplifies the jet behavior and that some assumptions are non-conservative. In addition, it is recommended that dynamic analysis techniques should be applied to consider transient load characteristics. Therefore, it is necessary to establish an evaluation methodology that can analyze the dynamic load characteristics of steam jet ejected when high energy pipe breaks. This research group has developed and validated the CFD analysis methodology to evaluate the transient behavior of supersonic impinging jet in the previous study. In this study, numerical study on the transient load characteristics of supersonic steam jet impingement was carried out and amplitude and frequency analysis of transient jet load was performed.

CFD를 이용한 OSRVM 주변의 공력소음 해석과정 개발 및 검증 (Development of Wind Noise Analysis Procedure and Its Verification Using CFD Tool around an OSRVM)

  • 박현호;한현욱;김문상;하종백;김용년
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.92-102
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    • 2012
  • The process of the wind noise analysis around an OSRVM is developed and is verified by simulating unsteady flow field past a generic OSRVM mounted on the flat plate at the Reynolds number of $Re_D=5.2{\times}10^5$ based on the mirror diameter. The transient flow field past a generic OSRVM is simulated with various turbulence models, namely DES-SA, LES Constant SGS, and LES Dynamic SGS. The sound radiation is predicted using the Ffowcs- Williams and Hawkings analogy. For the present simulation, the 6.35million cells are generated. Time averaged pressure coefficients at 34 locations on the surface of the generic OSRVM are compared with the available experimental data. Also, 12 Sound Pressure Levels located on the surrounding mirror are compared with the available experimental data. Both of them show good agreements with experimental data.

산불 전파의 수치 시뮬레이션 (Numerical Simulation of a Forest Fire Spread)

  • 이명성;원찬식;허남건
    • 설비공학논문집
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    • 제20권2호
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    • pp.137-143
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    • 2008
  • In the present study, a forest fire spread was simulated with a three-dimensional, fully-transient, physics-based, computer simulation program. Physics-based fire simulation is based on the governing equations of fluid dynamics, combustion and heat transfer. The focus of the present study is to perform parametric study to simulate fire spread through flat and inclined wildland with vegetative fuels like trees or grass. The fire simulation was performed in the range of the wind speeds and degrees of inclination. From the results, the effect of the various parameters of the forest fire on the fire spread behavior was analyzed for the future use of the simulation in the prediction of fire behavior in the complex terrain.

친환경 전통건축의 내부기류 전산해석 (Computational Analysis of Air Flows Inside Korean Traditional House)

  • 김재원;안은영
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.380-387
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    • 2012
  • 본 연구는 한옥의 실내 온도 및 속도 분포 등에 대한 과학적 분석을 통해서 전통건축이 현대적 건축 부재의 채용 없이 전통적 건축 부재의 조화로운 배치 및 부재 간의 조합을 통해서 소기의 열 공학적 설계를 충실히 수행할 수 있는가를 확인하기 위한 것이다. 이를 위해, 한옥의 내부 기류의 분포 및 온도 분포, 그리고 한옥의 외부형상에 대한 기류분포를 전산 모사하여 한옥의 형태별, 계절별, 주요 기류 및 온도 특성을 제공하는데 있다. 전통 건축물의 주요부재에 관한 열역학적 물성치를 대표 값으로 설정하고 물성치의 변화를 실험 결과를 활용하여 보정하고 한옥 내부의 유동장과 온도분포를 예측하여 그 결과를 제시한다.