• 제목/요약/키워드: 고정 격자계

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역압력 구배가 있는 난류유동에 대한 수치적 연구 (A numerical study of turbulent flows with adverse pressure gradient)

  • 김형수;정태선;최영기
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.668-676
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    • 1991
  • Turbulent flows around tube banks and in the diffuser were studied using a non-orthogonal boundary fitted coordinate system and the modified K-.epsilon. turbulence model. In these cases, many problems emerge which stem from the geometrical complexity of the flow domain and the physical complexity of turbulent flow itself. To treat the complex geometry, governing equations were reformulated in a non-orthogonal coordinate system with Cartesian velocity components and discretised by the finite volume method with a non-staggered variable arrangement. The modified K-.epsilon. model of Hanjalic and Launer was applied to solve above two cases under the condition of strong and mild pressure gradient. The results using the modified K-.epsilon. model results in both test cases.

연속체 가정을 통한 NIL 공정의 전산모사 (Numerical Simulation of NIL Process Based on Continuum Hypothesis)

  • 김승모;이우일
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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    • pp.532-537
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    • 2007
  • Nano imprint lithography(NIL) is a cost-efficient, high-throughput processing technique to transfer nano-scale patterns onto thin polymer films. Polymers used as the resist include UV cured resins as well as thermoplastics such as polymethyl-methacrylate(PMMA). In this study, an analytic investigation was performed for the NIL process of transferring nano scale patterns onto polymeric films. Process optimization calls for a thorough understanding of resist flow during the process. We carried out 2D and 3D numerical analyses of resist flow during NIL process. The simulation incorporated continuum-hypothesis and the effects of surface tension were taken into account. For a more effective prediction of free surface, fixed grid scheme with the volume of fluid (VOF) method were used. The simulation results were verified with experimental results qualitatively. And the parametric study was performed for various process conditions.

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자유 표면이 존재하는 유체 유동 해석을 위한 VOF방법의 기반의 새로운 수치 기법(I)-새로운 자유 표면 추적 알고리즘 및 검증- (A New VOF-based Numerical Scheme for the Simulation of Fluid Flow with Free Surface(I)-New Free Surface Tracking Algorithm and Its Verification-)

  • 김민수;신수호;이우일
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제24권12호
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    • pp.1555-1569
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    • 2000
  • Numerical simulation of fluid flow with moving free surface has been carried out. For the free surface flow, a VOF(Volume of Fluid)-based algorithm utilizing a fixed grid system has been investigated. In order to reduce numerical smearing at the free surface represented on a fixed grid system, a new free surface tracking algorithm based on the donor-acceptor scheme has been presented. Novel features of the proposed algorithm are characterized as two numerical tools; the orientation vector to represent the free surface orientation in each cell and the baby-cell to determine the fluid volume flux at each cell boundary. The proposed algorithm can be easily implemented in any irregular non-uniform grid systems that are usual in finite element method (FEM). Moreover, the proposed algorithm can be extended and applied to the 3-D free surface flow problem without additional efforts. For computation of unsteady incompressible flow, a finite element approximation based on the explicit fractional step method has been adopted. In addition, the SUPG(streamline upwind/Petrov-Galerkin) method has been implemented to deal with convection dominated flows. Combination of the proposed free surface tracking scheme and explicit fractional step formulation resulted in an efficient solution algorithm. Validity of the present solution algorithm was demonstrated from its application to the broken dam and the solitary wave propagation problems.

터널내 교행 열차의 풍압에 대한 특성법 해석 (Analysis for Characteristics Method on Wind Pressure of Trains Crossing in Tunnel)

  • 남성원
    • 한국철도학회논문집
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    • 제16권6호
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    • pp.454-459
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    • 2013
  • 열차가 터널에 고속으로 진입하면, 압력파가 발생한다. 열차 선두부의 진입에 의하여 발생한 압축파는 터널을 따라 진행되어 터널 출구에서 반사되어 팽창파로 되돌아오며, 후미부의 진입에 의하여 발생한 팽창파도 터널을 따라 전파되어 터널 출구에서 압축파로 반사되어 터널 입구로 되돌아 온다. 열차 선두부 및 후미부에 의하여 발생한 이러한 압력파는 터널 입구 및 출구에서 각각 반사되어 터널 내부를 왕복하며, 차량 객실에 탑승한 승객들에게는 이명감을 일으키고, 터널 출구에서는 환경소음의 일종인 미기압파를 발생시킨다. 터널에서의 큰 압력 변동은 터널의 최적 단면적 설계에도 주요 인자로 고려되고 있으며, 차체의 반복 피로 하중으로 작용하므로, 이에 대한 정량적 및 정성적 분석이 필요하다. 본 연구에서는 고정 격자계를 이용하여 개발한 특성 해법을 교행하는 열차에 대하여 적용하였으며, 교행시의 열차 선두부 및 후미부의 경계 조건식을 개발하여, X-t선도와 같이 해석하였다. 해석 결과, 교행 열차의 특정 터널진입 시간에 압력파 간의 상쇄가 일어남을 알 수 있었다.

터널을 주행하는 열차의 풍압에 대한 특성해법 해석 (Characteristics Method Analysis of Wind Pressure of Train Running in Tunnel)

  • 남성원;권혁빈;윤수환
    • 한국철도학회논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.436-441
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    • 2012
  • 열차가 터널에 고속으로 진입하면, 압력파가 발생한다. 열차 선두부의 진입에 의하여 발생한 압축파는 터널을 따라 진행되어 터널 출구에서 반사되어 팽창파로 되돌아오며, 후미부의 진입에 의하여 발생한 팽창파도 터널을 따라 전파되어 터널 출구에서 압축파로 반사되어 터널 입구로 되돌아 온다. 열차 선두부 및 후미부에 의하여 발생한 이러한 압력파는 터널 입구 및 출구에서 각각 반사되어 터널 내부를 왕복하며, 차량 객실에 탑승한 승객들에게는 이명감을 일으키고, 터널 출구에서는 환경소음의 일종인 미기압파를 발생시킨다. 터널에서의 큰 압력 변동은 터널의 최적 단면적 설계에도 주요 인자로 고려되고 있으며, 차체의 반복 피로 하중으로 작용하므로, 이에 대한 정량적 및 정성적 분석이 필요하다. 본 연구에서는 고정 격자계를 이용한 특성 해법을 개발하였으며, KTX를 이용한 실차 시험 결과와 비교하였으며, 해석 결과는 시험 결과와 잘 일치하였다.

계단형 배수구를 가진 원통 용기에서의 배수 과정에 관한 수치해석 연구 (Numerical Study on Draining from Cylindrical Tank Using Stepped Drain Port)

  • 손종현;박일석
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권12호
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    • pp.1043-1050
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    • 2014
  • 물이 채워진 원통 용기를 회전시킨 후 배수하면 일정시간이 지난 후 공기기둥이 발생한다. 용기의 크기, 초기 회전 속도나 교반 속도, 배수구 모양 등의 배수조건에 따라 공기기둥의 발생 여부나 발생시간이 달라진다. 본 연구에서는 2 단으로 구성된 계단형 배수구를 가진 원통 용기에서 물이 배수되는 과정을 수치해석적으로 연구하였다. 하부에 위치한 배수구 1 단은 길이와 반경이 고정되어 있고, 상부에 위치한 2 단은 길이와 반경을 변화시켰다. 2 차원 격자계에 축대칭 조건을 적용하여 원통 용기 내부의 배수유동을 해석하였다. 물과 공기의 자유표면 모양을 추적하여 수위 변화를 관찰하였으며, 배수구 2단의 형상이 공기기둥 발생시간과 내부 유동구조 변화에 미치는 영향을 확인하였다.

저 레이놀즈수 k-ε난류모형에 의하 축대칭 모형포트 유동의 수치해석적 연구 (A Numerical Study on the Flow of a Model Intake Port Using Low Reynolds Number)

  • 홍용주;김철수;최영돈
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.26-37
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    • 1994
  • In this study, flow of a model intake port/valve system is analyzed by using low Reynolds number $k-{\varepsilon}$ model. Discharge coefficient was obtained from computational results for the various cases of valve lifts. Discharge coefficient becomes maximum when the valve lift is 20mm, and does not increase or decrease in proportional to valve lift. Most of pressure drop and production of turbulent kinetic energy occur at the edge points of the valve and the valve seat Thus, in order to improve discharge coefficient, rounding of edge points in valve and valve seat is recommended. As valve lift is increased, the velocity of the intake jet in the valve passage decreases, and the direction of the jet is more inclined toward the valve seat.

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수정된 밀도함수법을 이용한 고정된 반잠수식 해양구조물 주위 유동의 수치시뮬레이션 (Numerical Simulation of Flow around a Fixed Semi-submersible Offshore Structure Using the Modified Marker-density Method)

  • 하윤진;이영길;정광열;양인준
    • 대한조선학회논문집
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    • 제53권1호
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    • pp.1-9
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    • 2016
  • It is important to research and understand the physical phenomenon around a semi-submersible offshore structure on waves and currents because the wave run-up and load occurs owing to the waves and currents. In this study, the numerical simulations are performed about flow around a fixed semi-submersible offshore structure. The Modified Marker-density method is adopted in the present computation procedure, this method is one of the various methods to define the free-surface. The present computation results are compared with existing experimental and numerical simulation(VOF method) results. And, the computation results are relatively coincident with the existing results of model test and numerical simulation by VOF method.

Ca-Ce-Hf-Ti-O System에서의 파이로클로어 합성 (Synthesis of Pyrochlore in the System of Ca-Ce-Hf-Ti-O)

  • 채수천;배인국;장영남
    • 자원환경지질
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    • 제37권4호
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    • pp.375-381
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    • 2004
  • 장주기 방사성 폐기물인 악티나이드 원소들을 고정화시킬 수 있는 파이로클로어 (pyrochlore; CaCeH$f_xTi_{2-x}O_7$=0.2, 0.6, 1.0, 1.4, 1.8, 2.0)를 합성하여 상평형 관계 및 특성을 연구하였다. 혼합된 시료는 상온에서 400kg/$cm^2$의 압력으로 성형한 후, 산소분위기에서 1200∼1$600^{\circ}C$ 범위로 소결온도를 변화시키면서 소성하였다. 합성된 시료는 XRD를 사용하여 상분석을 실시하였다. 실험결과, 파이로클로어의 최적 합성조건은 산소분위기 하에서, 각각의 조성에 따라, 1300∼150$0^{\circ}C$로 매우 다양하였다. 합성시 생성된 상으로는 페롭스카이트, 파이로클로어 및 $A_{2}BO_{5}$산화물 등이 있으며, 본 계의 특성은 Hf의 함량증가에 따라 페롭스카이트 및 파이로클로어의 격자상수가 증가한다는 점이다. 이같은 현상은 육배위 자리를 차지하고 있는 Hf와 Ti의 이온반경의 차이에서 비롯된 것이다.

도로 네트워크 환경에서 이동 객체의 현재 위치 관리를 위한 효율적인 색인 기법 (Effective indexing of moving objects for current position management in Road Networks)

  • 김태규;신숭선;정원일;배해영
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.33-43
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    • 2011
  • 최근 위치 확인 기술과 이동 통신의 발전에 따라 이동 객체의 위치에 기반한 서비스의 요구가 증가하고 있다. 이에 따라, 이동 객체의 위치 정보를 관리할 수 있는 다양한 색인에 대한 연구가 진행되고 있다. 유클리드 공간의 색인은 이동의 제약이 없기 때문에 이동의 제약이 강한 실세계에 적용하기 어렵다. 도로 네트워크 공간의 색인의 경우에는 인접도로의 연결 정보 알기 위해 추가적인 비용이 드는 문제점이 있다. 또한, 기존의 연구들은 건물, 병원과 같은 위치가 고정되어 있는 객체는 고려하지 않고 있다. 본 논문에서는 도로 네트워크 공간에서 이동 객체의 현재 위치를 효율적으로 관리하기 위한 색인을 제안한다. 제안하는 색인 구조는 도로망을 격자로 분할하여 도로 연결 정보를 색인 구조에포함하였고 고정 객체를 위해 별도의 색인을 유지한다. 그리고 실험을 통하여 기존의 기법보다 제안 색인의 성능이 우수함을 보인다.