• 제목/요약/키워드: {\varepsilon}$ 모델

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PIV와 CFD에 의한 Ejector내의 유동특성 연구 (A Study on the Flow Characteristics in Ejector by PIV and CFD)

  • 박지만;이행남;박길문;이덕구;설재림
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.723-728
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    • 2003
  • The Ejector is used to get low pressure, and it has been applied to a lot of industry field like the heat engine, the fluid instrument power plant, the food industry, environment industry etc... because there are not any problem even it is mixed with a any kind of liquid, gas, and solid. The flow characteristics in ejector are investigated by PIV and CFD. The experiment using PIV measurement for mixing pipe's flow characteristics acquired velocity distribution, kinetic energy distribution, and whirlpool . (Condition : when mixing pipe's diameter ratio is 1:1.9, and the flux is $Q_{1}=1.136{\imath}/s$, $Q_{2}=1.706{\imath}/s$, $Q_{3}=2.276{\imath}/s$. Based on the PIV and the CFD results, the flow characteristics in ejector are discussed, and it shows the validity of this study.

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Notchback자동차의 트렁크 높이와 공기속도가 차체 표면의 압력변화에 미치는 영향 (Effect of Trunk Height and Approaching Air Velocity of Notchback Road Vehicles on the Pressure Distribution of the Car Surface)

  • 박종수;최병대;김성준
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.178-186
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    • 2002
  • 3-D numerical studies are performed to investigate the effect of the trunk height and approaching air velocities on the pressure distribution of notchback road vehicle. For this purpose, the models of test vehicle with four different trunk heights are introduced and PHOENICS, a commercial CFD code, is used to simulate the flow phenomena and to estimate the values of pressure coefficients along the surface of vehicle. The standard k-$\xi$ model is adopted for the simulation of turbulence. The numerical results say that the height variation of trunk makes almost no influence on the distribution of the value of pressure coefficient along upper surface but makes very strong effects on the rear surface. That is, the value of pressure coefficient becomes smaller as the height is increased along the rear surface and the bottom surface. Approaching air velocity make no differences on pressure coefficients. Through the analysis of pressure coefficient on the vehicle surfaces one tried to assess aerodynamic drag and lift of vehicle. The pressure distribution on the rear surface affected more on drag and lift than pressure distribution on the front surface of the vehicle does. The increase of trunk height makes positive effects on the lift decrease but negative effects on drag reduction.

원형관-평판휜 형상의 밀집형 열교환기 내 공기 측대류열전달특성에 대한 수치해석 (Numerical Analysis for the Air-Side Convective Heat Transfer Characteristics in a Compact Heat Exchanger with Circular Tubes and Continuous Plate Fins)

  • 모정하;이상호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제31권12호
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    • pp.994-1001
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    • 2007
  • Numerical analysis has been carried out to investigate air-side convective heat transfer characteristics in a compact heat exchanger with circular tubes and continuous plate fins. Simulation results such as air velocity and temperature distributions are presented, and heat transfer coefficients are compared with previous experimental correlations. Three models of standard and RNG $k-{\varepsilon}$, and Reynolds stress are applied for turbulence model applicability. Predicted heat transfer coefficient from the models of standard and RNG $k-{\varepsilon}$ are very close to those of the heat transfer correlations while there are relatively large difference, more than 17 percentage in the result from the Reynolds stress model. From the calculated results a correlation for Colburn j factor in the compact heat exchanger system is suggested.

태양에너지 이용 저압 증발식 해수 담수시스템 이젝터 CFD 해석 (Analysis of the ejector for low-pressure evaporative desalination system using solar energy)

  • 황인선;주홍진;곽희열
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제30권6호
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    • pp.137-143
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    • 2010
  • In this study, the ejector design was modeled using Fluent 6.3 of FVM(Finite Volume Method) CFD(Computational Fluid Dynamics) techniques to resolve the flow dynamics in the ejector. A vacuum system with the ejector has been widely used because of its simple construction and easy maintenance. Ejector is the main part of the desalination system, of which designs determine the efficiency of system. The effects of the ejector was investigated geometry and the operating conditions in the hydraulic characteristics. The ejector consists mainly of a nozzle, suction chamber, mixing tube(throat), diffuser and draft tube. Liquid is supplied to the ejector nozzle, the fast liquid jet produced by the nozzle entrains and the non condensable gas was sucked into the mixing tube. In the present study, the multiphase CFD modeling was carried out to determine the hydrodynamic characteristics of seawater-air ejector. Two-dimensional geometry was considered with the quadrilateral-mashing scheme. The gas suction rate increases with increasing Motive flow circulating rate.

로켓엔진의 연소 불안정 해석을 위한 난류 모델링의 수치적 연구 (Numerical Study of Turbulence Modeling for Analysis of Combustion Instabilities in Rocket Motor)

  • 임석규;노태성
    • 한국추진공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.75-84
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    • 2002
  • 고체 추진 로켓 내부 연소실의 비정상 유동을 수치적으로 해석하였다. 완전 보존식을 이용하여 2 차원 축-대칭 연소실 안의 연소 불안정을 해석하기 위한 수치 기법을 구성하였는데 비정상 유동을 해석하기 위한 수정된 $\kappa$-$\varepsilon$ 난류 모델이 사용되었다. 이산화한 지배 방정식은 연관된 경계 조건을 포함하여 dual time-stepping 방법으로 시적분 하였다. 정상 상태의 계산을 기반으로 연소실 내의 천이 압력파의 비정상 상태를 수치적으로 모사하기 위하여 압력 펄스 및 압력 변동을 연소실 상단에 부과하였다. 로켓 모터 연소실 내의 다양한 정상 상태 및 비정상 상태의 특성을 계산 및 해석하였다.

케이블 모뎀 상향 채널을 위한 S-DMT의 성능 비교 분석 (Performance Analysis of S-DMT for Cable Modem Upstram Channel)

  • 김형직;김성준;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권4B호
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    • pp.257-269
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    • 2003
  • S-DMT는 새롭게 부각되고 있는 ADSL 시스템의 전송 방법으로 상향 채널에 적용할 수 있는 케이블 모뎀 기술로서 고속의 멀티미디어 통신을 가능하게 한다. 본 논문에서는 S-DMT의 송수신 동작 과정을 분석하고 케이블 상향 채널을 잘 반영할 수 있는 $\varepsilon$-복합 임펄스 모델을 적용하여 S-DMT의 비트 에러 확률을 유도하였다. 이 분석 결과는 모의 실험 결과와 잘 일치함을 보인다. 또한 16,32,64 QAM 에 대한 S-DMT의 Eb/No 이득 성능을 기존의 TDMA 방식과 비교하였다.

핀틀이 적용된 고온 가스 밸브 유동장 해석 기법에 관한 연구 (Study on Flow Analysis of Hot Gas Valve with Pintle)

  • 이경욱;허선욱;권세진;이종광
    • 한국추진공학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.19-25
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    • 2015
  • 고온밸브의 열/유동 해석을 수행함에 있어 난류모델의 선정 및 해석영역의 변화가 해석 결과에 미치는 영향을 확인하기 위한 연구를 수행하였다. 격자 민감도를 확인하기 위해 100,000~1,700,000 개의 격자에 대해 계산을 수행 하였다. 각각의 난류모델 Spallart-Allmaras, RNG $k-{\varepsilon}$, $k-{\omega}$ SST에서 추력 값은 동일하였지만 온도 분포에서 5% 이내의 차이가 존재 하는 것을 확인 할 수 있었다. 계산 영역을 설정함에 있어 외부 대기 영역은 유동과 온도에 큰 영향을 미치지 않았다. 격자수 변화에 따라 추력 값은 동일하였다. 외부 대기 영역이 존재할 때 격자수 변화에 따라 추력 값은 동일하였지만 온도 분포에서는 차이가 존재 하였다.

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.

파랑중 원형 실린더 주위 Wave Run-up 시뮬레이션 (A Numerical Simulation of Wave Run-up Around Circular Cylinders in Waves)

  • 차경정;정재환;서광철;구본국
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.750-757
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    • 2016
  • 본 연구에서는 파 주기와 기울기에 따른 단일 실린더와 다중 실린더의 wave run-up을 추정하였다. 3차원 비압축성 점성 난류 유동이며 서로 다른 상을 가지는 이상유체에 대한 수치해석을 수행하기 위하여, 본 연구에서는 전산 유체 역학 상용코드인 "STAR-CCM+"을 기반으로 하여 VOF기법과 realizable $k-{\varepsilon}$ 난류 모델을 사용하였다. 모델스케일에 대한 파 주기는 단일 실린더의 경우 1.269초와 1.692초이고, 다중 실린더의 경우 1.716초이다. 각 케이스 별로 1/30, 1/16의 파 기울기를 가진다. 최종적으로 파 기울기와 주기에 대한 wave run-up 추정 결과는 관련 실험 결과와 비교하였다. 수치해석 결과는 실험과 비교하여 정성적으로 유사함을 확인하였다.

초음속 비정상 직열배치공동 유동에 관한 수치적 연구 (Numerical Study of Unsteady Supersonic Flow over Tandem Cavities)

  • 송병호;박남은;김재수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.10-16
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    • 2003
  • 초음속 유동장에서 비정상 직열배치공동 유동 연구를 Navier-Stokes 방정식과 k-$\varepsilon$난류모델을 이용하여 수치 모사하였다. 공동주위의 비정상유동은 자유 전단층과 공동 내부 유동의 상호 작용에 의한 주기성으로 특정지어진다. 수치적 방법은 van Leer의 유량한계계수를 이용한 유량벡터분리법에 기반을 둔 TVD방법을 사용하였다. 먼저, 단일 공동에 대한 압력비 그래프를 통한 주진동 주파수를 비교하였다. 직열배치공동유동에서는 전후방 공동을 몇가지 세장비로 조합하여, 전방 공동의 영향에 의한 후방 공동 유동장의 주진동 주파수 특성등을 분석하였다. 전방공동의 세장비가 작은 경우에는 강한 전방공동의 전단층이 후방공동의 전단츨과 합하여 하나의 전단층 특성을 줌으로 전후방 공동의 주진동특성이 비슷하게 나타나고, 전방공동의 세장비가 큰경우에는 전방공동의 전단층이 확산되면서 내부에 후방공동의 전단층이 발생함으로 주진동수의 특성이 다르게 나타나는 것을 볼 수 있었다.