• 제목/요약/키워드: $k-{\varepsilon}$모델

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큐벡시 스토커 소각로 2차원 비반응 유동장 수치해석 (A Numerical Study of the 2-D Cold Flow for a Qubec City Stoker Incinerator)

  • 박지영;송은영;장동순
    • 에너지공학
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    • 제2권3호
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    • pp.268-275
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    • 1993
  • 수치해석 방법에 의해 큐백시의 스토커 소각로 유동장을 분석하였다. 수치모사의 변수는 큐백시의 스토커 소각로를 중심으로 한 5가지 내부 형상, 1차공기 속도, 2차공기 속도 및 주입각, 출구면적을 고려하였다. 검사체적에 기초한 Patankar의 유한차분 방법을 사용한 본 논문에서는 power-law scheme과 SIMPLEC 알고리즘을 사용했으며 난류 유동은 표준 k-e 모델을 이용했다. 소각로 유동장 분석을 위해서 재순환 영역의 크기, 난류 점성계수 및 이차공기의 질량분율 분포, 압력강하를 계산했다. 계산 결과는 물리적 의미에 잘 맞게 나타났으며, 큐백시의 스토커 소각로가 다른 내부 형상의 소각로에 비해 상부에 강한 난류를 가진 재순환 영역을 형성하였다.

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xB2O3 -yBi2O3-zPbO-5SiO2계 유리의 전기적인 특성 (A Study on the Physical Properties of xB2O3-yBi2O3-zPbO-5SiO2 Glass System)

  • 정맹식;주경복;이남한
    • 한국안광학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.111-117
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    • 2001
  • BB-계열에서 $Bi_2O_3$ 함량이 증가할수록 비저항의 peak는 낮은 온도로 이동하였다. 비저항에 대한 완화현상을 설명하기 위한 등가회로는 G-C의 병열회로이고, 전기전도과정은 체적전도이며, 완화의 형태는 non-Debye 형이었다. 그리고 BB-계열의 전기전도 현상은 일반적으로 s가 거의 일정한 (s=0.8) QMT 모델에 잘 맞는 것으로 판명되었다.

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이차원 초음속 이젝터 유동에 대한 수치해석적 연구 (Numerical Study of Two-Dimensional Supersonic Ejector Flows)

  • 김희동;이영기;서태원
    • 한국추진공학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.1-12
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    • 1998
  • 본 연구에서는 기존에 수행되었던 초음속 이젝터에 대한 실험적 연구 및 수치계산 결과에 대한 타당성을 검증하고, 이젝터 유동을 보다 명확히 해석하기 위하여 이젝터 목을 가지는 초음속 이젝터 유동 장에 대하여 k-$\varepsilon$ 난류모델을 적용하였다. 수치계산은 3~200까지의 매우 넓은 범위의 이젝터 작동 압력비에 대하여 수행되었으며, 수치계산 결과들은 이젝터 내부의 유동특성들을 조사하는데 이용되었다. 계산결과, 이젝터 압력비가 6 이상인 경우 이젝터 내부에서 발생하는 유동장은 이젝터 압력비에 크게 의존하지 않는다는 것을 알았다. 본 연구에서 사용된 단순 형태의 초음속 이젝터에 대하여, 2차 정체실의 압력은 이젝터 압력비가 6인 경우에 약 7k㎩로 최소로 되었다. 그러나 이젝터 압력비가 6이상으로 증가하는 경우 2차 정체실의 압력은 증가하는 것으로 나타났다. 이와 같은 2차 정체실의 압력증가는 1차 노즐로부터 방출되는 부족팽창 제트유동이 이젝터 벽면에 충돌함으로써 발생하는 재순환 유동으로 설명할 수 있었다.

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고속탄자 유동의 가시화 실험 및 비정렬격자 계산 (Flow Visualization and Unstructured Grid Computation of Flow over a High-Speed Projectile)

  • 이상길;최서원;강준구;임홍규;백영호;김두연;강호철
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.12-20
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    • 1998
  • Exter ballistics of a typical high-speed projectile is studied through a flow-visualization experiment and an unstructured grid Navier-Srokes computation. Experiment produced a schlieren photograph that adequately shows the characteristic features of this complex flow, namely two kinds of oblique cone shocks and turbulent wake developing into the downstream. A hybrid scheme of finite volume-element method is used to simulate the compressible Reynolds-Averaged Navier-Stok- es solution on unstructured grids. Osher's approximate Riemann solver is used to discretize the cinvection term. Higher-order spatial accuracy is obtained by MUSCL extension and van Albada ty- pe flux limiter is used to stabilize the numerical oscillation near the solution discontinuity. Accurate Gakerkin method is used to discretize the viscous term. Explict fourth-order Runge-Kutta method is used for the time-stepping, which simplifies the application of MUSCL extension. A two-layer k-$\varepsilon$ turbulence model is used to simulate the turbulent wakes accurately. Axisymmetric folw and two-dimensional flow with an angle of attack have been computed. Grid-dependency is also checked by carrying out the computation with doubled meshes. 2-D calculation shows that effect of angle of attack on the flow field is negligible. Axi-symmetric results of the computation agrees well with the flow visualization. Primary oblique shock is represented within 2-3 meshes in numerical results, and the varicose mode of the vortex shedding is clearly captured in the turbulent wake region.

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CFD에 의한 2D 에어포일 공력특성 및 3D 풍력터빈 성능예측 (Predicting the Aerodynamic Characteristics of 2D Airfoil and the Performance of 3D Wind Turbine using a CFD Code)

  • 김범석;김만응;이영호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제32권7호
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    • pp.549-557
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    • 2008
  • Despite of the laminar-turbulent transition region co-exist with fully turbulence region around the leading edge of an airfoil, still lots of researchers apply to fully turbulence models to predict aerodynamic characteristics. It is well known that fully turbulent model such as standard k-model couldn't predict the complex stall and the separation behavior on an airfoil accurately, it usually leads to over prediction of the aerodynamic characteristics such as lift and drag forces. So, we apply correlation based transition model to predict aerodynamic performance of the NREL (National Renewable Energy Laboratory) Phase IV wind turbine. And also, compare the computed results from transition model with experimental measurement and fully turbulence results. Results are presented for a range of wind speed, for a NREL Phase IV wind turbine rotor. Low speed shaft torque, power, root bending moment, aerodynamic coefficients of 2D airfoil and several flow field figures results included in this study. As a result, the low speed shaft torque predicted by transitional turbulence model is very good agree with the experimental measurement in whole operating conditions but fully turbulent model(${\kappa}-\;{\varepsilon}$) over predict the shaft torque after 7m/s. Root bending moment is also good agreement between the prediction and experiments for most of the operating conditions, especially with the transition model.

CANDU6 감속재 온도분포 계산을 위한 CFD 해석모델의 타당성 검토 (Validation of a CFD Analysis Model for the Calculation of CANDU6 Moderator Temperature Distribution)

  • 윤철;이보욱;민병주
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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    • pp.499-504
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    • 2001
  • A validation of a 3D CFD model for predicting local subcooling of moderator in the vicinity of calandria tubes in a CANDU reactor is performed. The small scale moderator experiments performed at Sheridan Park Experimental Laboratory(SPEL) in Ontario, Canada[1] is used for the validation. Also a comparison is made between previous CFD analyses based on 2DMOTH and PHOENICS, and the current model analysis for the same SPEL experiment. For the current model, a set of grid structures for the same geometry as the experimental test section is generated and the momentum, heat and continuity equations are solved by CFX-4.3, a CFD code developed by AEA technology. The matrix of calandria tubes is simplified by the porous media approach. The standard $k-\varepsilon$ turbulence model associated with logarithmic wall treatment and SIMPLEC algorithm on the body fitted grid are used and buoyancy effects are accounted for by the Boussinesq approximation. For the test conditions simulated in this study, the flow pattern identified is a buoyancy-dominated flow, which is generated by the interaction between the dominant buoyancy force by heating and inertial momentum forces by the inlet jets. As a result, the current CFD moderator analysis model predicts the moderator temperature reasonably, and the maximum error against the experimental data is kept at less than $2.0^{\circ}C$ over the whole domain. The simulated velocity field matches with the visualization of SPEL experiments quite well.

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인체 통신에 따른 인체 주변에서의 전기장 분포 계산 및 전송 손실 연구 (Calculation of the Electromagnetic Fields Distribution around the Human Body and Study of Transmission Loss Related with the Human Body Communication)

  • 주영준;김윤명
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.251-257
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    • 2012
  • 인체 통신이란 사람의 몸통이나 피부를 전송 매질로 하여 데이터를 송수신하는 통신 방식을 의미한다. 본 논문에서는 인체 피부 표면에 닿아 있는 자유 공간을 전송 매체로 하여 데이터를 전달하는 전송 방식에 대하여, 10~30 MHz 주파수 범위에서 5 MHz 간격으로 5개의 주파수에 대하여 송수신부 사이의 전기장 분포에 대하여 수치 해석하였다. 채널 손실 계산은 총 29종의 조직으로 구성되어 있는 한국형 남성 표준 인체 모델에 상용의 툴을 사용하여 실행하였다. 계산 주파수에 따른 인체 조직의 도전율과 비유전율을 해석 파라미터로 입력하여 송수신부로 간주되는 손등 위에서 전기장 분포를 계산하였다. 손등에 부착된 송신기에 의한 전자파비(比)흡수율(SAR: Specific Absorbtion Rate) 값을 계산한 후, 국제비전리복사방호위원회(ICNIRP: International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection) 인체 보호 기준과 비교하였다. 또한, 수치 해석으로 구한 전기장을 선(線)적분하여 인접한 극판들 사이의 전압들을 계산하였고, 송신부와 수신부의 전압의 비(比)를 채널 손실로 정의하였다. 수치 해석 결과, 10~30 MHz 주파수 대역에서 채널 손실의 범위는 약 ($75{\pm}1$) dB로 주파수에 따른 채널 손실의 변화가 크지 않았다.

건조방법별 알팔파와 봄 연맥의 건초조제 효과 (Effect of Drying Methods on the Field Drying Rate and Quality of Alfalfa and Spring Oats Hay)

  • 서성;김종근;정의수;이종경;김원호;신동은
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.67-74
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    • 2001
  • 본 시험은 봄철 속정건조에 의한 건조효과와 건초품질을 구명하여 양질의 건초를 조제코자, 알팔파(Vernal)과 연맥(Swan)을 공시하여 건조방법(건조제, conditioning, 대구조)을 달리하여 1997년 봄 수원 축산기술연구소에서 수행되었다. 수확시기는 6월 3일로 얄팔파는 개화초기, 연액은 춤수기였으며, 화학제인 건조제는 $KCO_2$ 2%를 수확직선 처리 하였고, 물리적인 conditioning은 모델 GMR 2800 trail-type mower conditioner를 사용하였다. 포장건조후 각형 곤포를 조제하였으며, 건조의 외관평가와 사료가치는 2개월간 보관저장후 분석.평가하였고, 시기별 식물체의 수분 함량은 포장상태에서 양파망을 이용 조사하였다. 건조방법별 건조속도는 conditioning구에서 우수 하였고, 전반적으로 건조제 처리효과는 낮았다. conditioning 처리시 건초조제 가능일수는 3일 정도로 건조제 처리구나 대조구에 비해 1일 이상 포장 건조기간 단축효과가 있었다. 건초의 건물손실은 알팔파와 연맥 모두 conditioning구에서 적었으며. 달관평가에서도 conditioning구에서 가장 우수하였다. 건초의 화학성분 평가에서 사료가치는 수확당시에 비해 크게 낮았는데, 이는 건조기간중 강우(7.8mm)와 저장기간중 가용성 당류의 손실에 의한 것으로 추정되며 대조구에 비해 conditioning구에서 ADF와 NDF 함량이 다소 낮고 건물소화율은 약간 높은 경향을 보였다. 이상의 결과로서 알팔파와 본 연맥의 건초조제 시 포장 건조기간 단축과 품질향상을 위해서는 mower condition$\varepsilon$r 사용이 가장 바람직하였으며, 건조제 처리효과는 없었고, 전반적으로 알팔파 건초의 품질이 본 연맥에 비해 우수하였다.

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