• 제목/요약/키워드: two-tank 기법

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주파수 영역에서 인공감쇠기법을 활용한 복층 유체의 수치조파수조 방사 문제 (Radiation Problem Involving Two-layer Fluid in Frequency-Domain Numerical Wave Tank Using Artificial Damping Scheme)

  • 민은홍;구원철
    • 한국해양공학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.1-7
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    • 2017
  • There are two wave modes induced by an oscillating body on the free surface of a two-layer fluid: the barotropic and baroclinic modes. To investigate the generated waves composed of two modes, a radiation problem involving a heaving rectangular body was solved in a numerical wave tank. A new artificial damping zone scheme was developed and applied in the frequency-domain analysis. The performance of this damping scheme was compared with given radiation boundary conditions for various conditions. The added mass and radiation damping coefficients for the heaving rectangular body were also calculated for various fluid-density ratios.

전산유체역학을 이용한 교반 탱크 내에서의 회전유동에 대한 해석 모델의 제안 및 검증 (Suggestion of the Analysis Model and Verification on Rotating Flow in Stirred Tanks Using CFD)

  • 황승식;조환용;최규홍;신동훈;정태용
    • 에너지공학
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    • 제22권1호
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    • pp.28-37
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    • 2013
  • 교반 탱크(stirred tank)는 회전하는 임펠러(impeller)를 이용하여 단상 또는 다상의 유체를 지속적으로 유동시키는 장치로 여러 산업분야에 활용되고 있다. 우수한 성능의 교반기를 설계하기 위해서는 교반 성능에 영향을 미치는 다양한 내부유동특성의 정량적 데이터의 확보가 반드시 필요하지만, 복잡한 구조의 내부유동에 관한 정량적 해석은 현재까지 어려운 문제로 인식되고 있다. 본 연구에서는 전산유체 해석을 통해 교반 탱크에 적합한 기법을 제안하기 위해 Flunet 6.3의 두 가지 모델을 사용하였다. mixture model을 이용하여 교반 탱크 혼합을 해석하였으며, standard, k-${\varepsilon}$ model을 이용하여 교반 탱크 내의 유동을 해석하였다. 해석 기법으로는 다중 좌표계(Multiple Reference Frame)와 이동 격자(Sliding Mesh) 기법을 이용하였다. 전산유체해석 결과를 가시화 실험 결과와 비교하여 교반 탱크의 내부 유동 및 혼합 특성을 파악하고, 교반 탱크 내부 유동 해석 시 적절한 해석기법 선정의 기초자료를 제시하였다.

선형 성층수조에서의 선택취수에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Selective Withdrawal from Linear Stratified Tank)

  • 김영도;박재현;손병주
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권6B호
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    • pp.499-505
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    • 2011
  • 저수지내에서의 탁수층의 혼합거동은 연중 온도변화에 영향을 받으며, 특히 여름철에 발생하는 한 개 내지 두 개의 수온약층과 이에 따라 밀도가 다른 연직층 분포에 의해 변화한다. 이와 같은 밀도성층은 연직방향의 혼합을 제한하고 저수지내에서 다양한 수리학적인 거동을 야기한다. 따라서 저수지내에서는 특정 수질 문제를 해결하기 위해 선택취수를 수행할 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 선택취수의 효울을 해석하기 위하여 성층흐름의 수리학적 특성에 관한 실험연구를 수행하였다. two-tank 기법을 이용한 성층수조에서 밀도경사와 유량을 변수로 한 각 조건별 취수구 주변의 수리학적 특성을 입자영상유속계(PIV)를 이용하여 측정하였다. 측정된 유속장을 이용하여 Richardson 수에 따른 선택취수의 효율에 대한 상관관계를 제시하였다.

차량용 연료탱크의 내구도 평가에 관한 연구 (A Study on the Durability Estimation of Vehicle Fuel Tank)

  • 홍민성;조은희
    • 한국생산제조학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.614-620
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    • 2009
  • A fuel tank of a vehicle is an important part due to its flammable contents ant its importance during crash conditions. Therefore, the fuel tank's design should be assessed for durability and robustness to ensure safety during the early development phase. Previously, evaluation for the durability was done by testing in physical driving conditions which could only be done after the completion of the vehicle. Computation simulation is a more effective method to evaluate the strength and durability of the fuel tank during the early stage. In this paper, two outstanding computational simulation methods are studied. One evaluates PV cycle fatigue due to build up pressure in the fuel tank and the other evaluates the PSD vibration fatigue from modal characteristics. The results show that computational methods agree with physical tests and are thus suitable to analyze the strength and durability of the fuel tank at early development phase.

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연료탱크내 액체연료와 고체입자의 혼합 수치해석 연구 (A Numerical Study on Mixing of Liquid Fuel and Solid Particles in a Fuel Tank)

  • 김명호;유경원;민성기;황기영
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.745-749
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    • 2011
  • 혼합용 임펠러를 장착한 연료탱크의 액체연료와 미세 고체입자의 부유, 혼합 현상을 분석하고자 2차원 혼합 유동 수치해석을 수행하였다. 다상 유동해석은 Eulerian Grandular Multiphase 기법을 사용하였고, 해석기법을 12vol% 고체 혼합 조건 실험의 축방향 고체 농도 분포와 비교하여 확인하였다. 해석용 연료탱크는 10.5vol% 고체입자를 액체연료와 혼합하는 것으로 회전수 700rpm 조건에서 4가지 경우의 임펠러 위치와 유속 조건으로 해석을 수행하였다. 각 경우에 대한 Quality of Suspension 결과를 비교하여 적합한 임펠러 위치와 속도방향을 확인하였다.

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원통형 액체 연료탱크의 초기 가속에 따른 과도응답 해석 (Transient Response Analysis of Cylindrical Liquid Fuel-Storage Tank subject to Initial Acceleration)

  • 이상영;주영신;김기환;조진래
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.475-480
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    • 2000
  • The transient dynamic-response analysis of fuel-storage tanks of flying vehicles accelerating in the vertical direction is achieved with finite element method. A fuel-storage tank is a representative example of the fluid-structure interaction problem, in which structure and fluid media interact strongly. For the accurate analysis of this complicated fluid-structure system, we employed ALE(arbitrary Lagrangian-Eulerian) coupling method. Two types of fuel-storage tanks, one with two baffles and the other without baffle, are considered to examine the effect of baffles. The fuel-storage tank with baffles shows more uniform hydrodynamic pressure distribution, resulting effective stress in structural region and faster convergence from transient to steady states. MSC/Dytran, a commercial FEM software for the 3D coupled dynamic analysis, is used for this analysis.

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수조 및 저수지 실험을 통한 수중 코드 분할 다중 접속 기법 순방향 링크 성능 분석 (Performance Evaluation of Underwater Code Division Multiple Access Scheme on Forward-Link through Water-Tank and Lake Experiment)

  • 서보민;손권;조호신
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권2호
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    • pp.199-208
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    • 2014
  • 코드 분할 다중 접속 기법은 주파수 선택적 페이딩에 강인하고 높은 주파수 재사용 효율 특성으로 인해 열악한 수중 환경에서의 유망한 매체 접속 제어 기법으로 많은 연구가 진행되고 있다. 또한 최근 수중 매체 접속 제어기법의 성능 분석이 모의실험을 통해서 뿐만 아니라 해상 및 저수지에서의 실제 실험을 통해 이뤄지고 있다. 이에 본 논문에서는 수중 코드 분할 다중 접속 기법의 순방향 링크에 대한 트랜스시버를 설계한다. 수조 실험을 통해 코드 분할 다중 접속 기법의 수중 환경 적용 가능성을 검증하며, 수조 실험으로 얻어진 결과를 바탕으로 개선된 성능의 트랜스시버를 설계하고 모의실험과 저수지 실험을 통해 성능 개선을 확인한다. 사용자 데이터는 월시 부호를 사용하여 다중화되며, PN 획득 과정을 통해 위상 오류 정정 및 PN 부호 역확산을 수행한다. 또한 성능 향상을 위해 인터리빙 기법과 높은 오류 정정 효율을 가지는 채널 부호화 기법을 사용한다. 결과적으로 두 개의 다중화 데이터는 모두 오류 없이 복원되었으며, 세 개, 네 개의 다중화 데이터는 15% 이하의 오류율로 복원되었다.

U-튜브형 횡동요 감쇄 탱크의 자유수면 해석기법 개발에 관한 연구 (Development of Numerical Computation Techniques for the Free-Surface of U-Tube Type Anti-roll Tank)

  • 이상의
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권7호
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    • pp.1244-1251
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    • 2022
  • 지난 10년간 선박의 횡동요 복원력 상실에 의한 해양사고가 지속해서 증가하고 있어, 횡동요 운동을 효과적으로 줄일 수 있는 장치가 필요한 실정이다. 횡동요 감쇄 탱크는 단순한 설치만으로 횡동요 저감을 가져오는 대표적인 수동형 제어장치로 그 장점이 널리 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 U-튜브형 횡동요 감쇄 탱크의 수치해석 기법을 개발하고자 한다. 특히, 해석기법의 검증을 위해 자유수면 높이를 실험을 통해 계측하였다. 수치해석기법은 메쉬 의존성, 난류모델 (k-𝜖, k-𝜔, Reynolds Stress Model), 시간 간격 크기 및 반복횟수 등의 영향을 비교하여 개발하였다. 최종적으로 개발된 해석기법은 Realizable k-𝜖이 난류 모델에 10-2s 수준의 시간 간격 크기와 15회의 반복횟수를 적용하였다. 2가지의 U-튜브형 감쇄 탱크의 조건에서 계측된 자유수면 높이를 이용하여 개발된 해석기법을 검증하였다. 본 연구의 수치해석은 RANS 기반 상용 해석 Solver인 STAR-CCM+ (ver. 17.02)을 이용하였다.

MC 기법을 이용한 수소 탱크 충전 성능 향상에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Hydrogen Tank Fueling Performance Using MC Methods)

  • 최지아;지상원;장지성
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제34권5호
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    • pp.447-455
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    • 2023
  • SAE J2601, hydrogen fueling protocols, proposes two charging methods. The first is the table-based fueling protocol, and the second is the MC formula-based fueling protocol. Among them, MC formula-based fueling protocol calculates and supplies the target pressure and pressure ramp rate (PRR) using the pre-cooling temperature of the hydrogen and the physical parameters of the tank in the vehicle. The coefficient of the MC formula for deriving MC varies depending on the physical parameters of the tank in the vehicle. However, most studies use the MC coefficient derived from SAE J2601 as it is, despite the difference in the physical parameters of the tank applied to the study and the tank used to derive the MC coefficient from SAE J2601. In this study, the MC coefficient was derived by applying the hydrogen tank currently used, and the difference with the fueling performance using the MC coefficient proposed in SAE J2601 was verified. In addition, the difference was confirmed by comparing and analyzing the fueling performance of the table-based method currently used in hydrogen fueling stations and the MC formula-based method using MC coefficient derived in this study.

유류탱크 수명과 구조 개선 방안에 대한 사례연구 (A Case Study on the Method to Improve on the Structure of Oil Tank)

  • 윤태국;이송
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.185-190
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    • 2006
  • 유류탱크 구조물을 대상으로 기 실시한 유류탱크 정밀안전진단 결과를 중심으로 구조적 문제점을 도출하고 이를 근간으로 내구년수를 결정하는 기법에 대하여 제시하고자 하였으며 추가로 구조적 개선사항도 제안하였다. 정밀안전진단 결과 폐기된 유류탱크를 분석하면 시공년도와는 상관없이 시공, 유지관리 등의 정도에 따라 상이한 것으로 분석되며, 탱크형식별로는 매립형의 건전성이 가장 취약한 상태이다. 또한 손상원인별로 분석한 결과 강재 부분에 대해서는 강재의 두께, 용접 불량이 가장 많은 상태이며, 기초의 영향에 따른 부등침하의 원인도 다수 조사되었다. 또한, 유류탱크의 수명은 일반적으로 30년 정도를 예상수명으로 관리하고 있으며 연구 결과 내구년수는 30년으로 추정 할 수 있었다.