• 제목/요약/키워드: 격자볼츠만방법

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Lattice Boltzmann Equation 방법을 복잡한 형상의 채널 유동 해석에 적용하기 위한 수치적 연구 (The Numerical Study of Flow through Complicated-Channel with the Lattice Boltzmann Equation Method)

  • 정기호;하만영
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.46-51
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    • 2004
  • This paper deals with the evaluation of several boundary conditions which are commonly used in the lattice Boltzmann equation method. 2-D channel flow(Poiseuille flow) and lid-driven cavity flow was selected as a test problem of this study, because there exist an analytic solution and previous study which could be used for a benchmarking test. It was found that lattice Boltzmann method still needs more considerations of stability and physical consistency, though it could predict the flow patterns both qualitatively and quantitatively.

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Lattice Boltzmann Equation 방법을 이용한 2차원 비압축성 유동 해석에 관한 수치적 연구 (The Numerical Study of 2-D incompressible flow with the Lattice Boltzmann Equation method)

  • 정기호;하만영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.1875-1879
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    • 2004
  • This paper deals with the evaluation of several boundary conditions which are commonly used in the lattice Boltzmann equation method. 2-D channel flow(poiseui1le flow) and lid-driven cavity flow was selected as a test problem of this study, because there exist an analytic solution and previous study which could be used for a benchmarking test. It was found that lattice Boltzmann method still needs more considerations of stability and physical consistency, though it could predict the flow patterns both qualitatively and quantitatively.

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미소 채널의 형상변화에 의한 혼합효율에 관한 수치 해석적 연구 (Numerical Analysis on Mixing Efficiency in a Micro-channel with Varied Geometry)

  • 윤준용;한규석;변성준
    • 공업화학
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    • 제16권2호
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    • pp.275-281
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    • 2005
  • 본 연구에서는 격자 볼츠만 방법 중 Scalar Passive 코드를 사용하여 미소채널 내에서의 수동형 믹서의 혼합에 대하여 계산을 수행하였다. 미소채널 내에서의 수동형 믹서의 혼합에 대하여 유선과 압력분포를 통해 혼합과 압력 강하를 물리적으로 규명하였으며, 혼합에 영향을 주는 인자에 대해서 알아보았다. 수동형 믹서의 경우 고정물의 간격보다는 고정물의 개수와 고정물의 크기가 혼합효율과 압력강하에 큰 영향을 주었다.

가상경계-격자 볼츠만 방법을 이용한 유동장내 나노/마이크로 입자에 작용하는 힘의 해석 (Force Analysis on the Nano/Micro Particle in a Flow using Immersed Boundary-Lattice Boltzmann Method)

  • 조홍주;이세영
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.35-44
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    • 2022
  • Immersed boundary-Lattice Boltzmann Method (IB-LBM) is used for the analysis of flow over the circular cylinder in the concept of fluid-structure interaction analysis (FSI). Recently, IB-LBM has shown the enormous possibility for the application of various biomedical engineering fields, such as the movement of a human body or the behavior of the blood cells and/or particle-based drug delivery system in blood vessels. In order for the numerical analysis of the interaction between fluid and solid object, immersed boundary method and lattice Boltzmann method are coupled to analyze the flow over a cylinder for low Reynolds laminar flow (Re=10, 20, 40 and 100) with Zhu-He boundary condition at the boundary. With the developed IB-LBM, the flow around the cylinder in the uniform flow is analyzed for the laminar flow and the drag and lift coefficients and recirculation length are compared to the previous results.

삼차원 합성곱 신경망과 X선 단층 영상에서 추출한 형태학적 특징을 이용한 PEMFC용 가스확산층의 투과도 예측 (Permeability Prediction of Gas Diffusion Layers for PEMFC Using Three-Dimensional Convolutional Neural Networks and Morphological Features Extracted from X-ray Tomography Images)

  • 유한길;윤군진
    • Composites Research
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    • 제37권1호
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    • pp.40-45
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    • 2024
  • 본 연구에서는 고분자 전해질막 연료전지용 가스확산층의 투과도를 예측하기 위해 삼차원 합성곱 신경망 모델을 사용하는 방법론을 소개한다. 먼저, 기계학습 모델을 학습시키기 위해 X-선 단층 촬영을 통해 얻은 실제 가스확산층 이미지에서 형태학적 특성을 추출해 가스확산층의 대표 체적 요소로 이루어진 인공 데이터셋을 생성한다. 이러한 형태학적 특성은 다공성, 섬유 배향, 직경의 통계적 분포가 포함된다. 구축한 인공 데이터셋 대표 체적 요소들의 투과도를 평가하기 위해 격자 볼츠만 방법이 사용되었으며 각각의 대표 체적 요소들의 투과도를 도출하였다. 이러한 인공 데이터셋을 통해 삼차원 합성곱 신경망 모델을 학습시켰으며 인공 데이터셋을 학습한 삼차원 합성곱 신경망 모델이 실제 가스확산층의 대표 체적 요소 투과도 또한 잘 예측하는 것을 확인하였다.

Lattice-Boltzmann Method를 이용한 이중구조팬의 공력소음 해석 및 저감 (Aeroacoustics Analysis and Noise Reduction of Dual Type Combined Fan using Lattice-Boltzmann Method)

  • 김우택;류민형;김진욱;호성환;조이상;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.381-390
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    • 2016
  • 본 연구에서는 이중구조팬의 소음특성을 알아보고 소음저감 방법으로 알려진 톱니형 뒷전(Serrated Trailing Egde)을 적용하여 이중구조팬의 소음을 저감시켰다. 해석에는 Lattice Boltzmann Method(LBM)를 이용한 비정상 전산해석을 수행하였으며 해석의 타당성을 평가하기 위하여 시험을 실시하였다. 이중구조팬은 일반적인 팬처럼 단일의 Blade Passing Frequency(BPF)를 갖는 것이 아니라 내부팬과 외부팬 각각의 BPF가 서로 다른 음역대에서 나타나는 것을 확인 하였다. 톱니형 뒷전을 내부팬에 적용하여 경계층에서의 구속와류와 뒷전에서의 와류흘림이 억제 또는 분산되고 광역소음뿐만 아니라 팬의 토크도 저감되었다.

동축 반전 전기동력 수직이착륙기의 지면 효과에 대한 전산해석 (Computational Simulation of Coaxial eVTOL Aircraft in Ground Effect)

  • 양진용;이혁진;명노신;이학진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권9호
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    • pp.599-608
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    • 2022
  • 로터 시스템을 사용하는 도심 항공 모빌리티(Urban Air Mobility, UAM)는 이착륙 시 버티포트(Vertiport)에서 지면 효과를 경험하게 된다. UAM의 안전한 운용을 위해서는 지면 효과가 비행체의 공력성능에 미치는 영향성이 선행적으로 분석되어야 한다. 본 연구에서는 Lattice Boltzmann Method (LBM)를 적용하여지면 효과가 동축 반전 프로펠러를 장착한 쿼드콥터 형상 전기동력 수직이착륙기 전기체의 공력성능 및 후류 구조에 미치는 영향을 분석하였다. 동축 반전 프로펠러 시스템의 상하부 프로펠러에서 지면 효과 영향성은 상이하게 관찰되었다. 지면과의 이격 거리가 변화하더라도 상부 프로펠러의 성능에는 큰 변화가 없었지만, 지면과 가까워질수록 하부 프로펠러에서는 평균 추력과 토크 값이 크게 증가하였다. 또한 이격 거리가 감소함에 따라 추력 변동의 진폭이 증가하는 경향성이 나타났다. 지면 효과에 의해 프로펠러 후류는 하류 방향으로 충분히 전파되지 못하고 지면을 따라 발달한 Outwash 흐름에 의해 확산되었다. 프로펠러 시스템 사이에서 지면 확산 유동이 충돌하는 분수 와류(Fountain Vortex)의 형성을 확인하였다.