• 한국전산유체공학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.86-93
• /
• 2012

A numerical investigation is conducted to search for the optimal flow rate for a rotating-disk chemical vapor decomposition reactor operating at a high temperature and a low pressure. The flow of a gas mixture supplied into the reactor is modeled by a laminar flow of an ideal gas obeying the kinetic theory. The axisymmetric two-dimensional flow in the reactor is simulated by employing a CFD package FLUENT. With operating pressure and temperature fixed, numerical computations are performed by varying rotation rate and flow rate. Examination of the structures of flow and thermal fields leads to a flow regime diagram illustrating that there are a stable plug-like flow regime and a few unfavorable flow regimes induced by mass unbalance or buoyancy. The criterion for sustaining a plug-like flow regime is discussed based on a theoretical scaling argument. Interpretation of the flow regime map suggests that a favorable flow is attainable with a minimum flow rate at the smallest rotation rate guaranteeing the dominance of rotation effects over buoyancy.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
• /
• 해양환경안전학회 2008년도 춘계학술발표회
• /
• pp.147-151
• /
• 2008

한국 남해안의 인공 용승 해역에서 발생하는 해양 환경 변화를 파악하기 위하여 2002년 및 2007년 하계의 수온, 염분, 영양염 및 유동을 관측하였다. 해중산 설치 전인 2002년의 수온, 염분은 수심 약 $30\sim40m$에서 약층이 형성되었고, 영양염은 표층에서 저층으로 농도가 증가하였다. 해중산 설치 후인 2007년의 수온, 염분은 흐름에 따른 해중산 전면부에서는 수심 약 $10\sim40m$에 약층이 나타났으나, 후면부에서는 수심 약 $20\sim30m$에서 수온 및 염분 약층이 상승하여 나타났다. 영양염은 해중산 상층부 수심 약 $30\sim40m$ 집적되었다. 이와 같이 수온, 염둔 및 영양염의 변화를 일으키는 원인을 파악하기 위하여 수온 및 염분을 이용하여 부력 주파수를 나타내었고 수평유동성분을 이용하여 연직전단 및 상대와도를 계산하였다. 수온, 염분 및 영양염 분포가 변화하는 지역은 수주의 혼합이 잘 이루어지는 해역으로 나타났다. 또한 이러한 해역은 상승류가 해양 환경 변화를 일으키는 주요인으로 밝혀졌다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제8권4호
• /
• pp.328-334
• /
• 1984

본 연구에서는 기하학적으로는 물론이며 유동 장체가 축대칭이 되고 재순환 영역이 있는 노즐을 제작하여 우선 연구의 1차 단계로서 연소가 없을 경우 시간 평균 유속 및 난류 성분을 레이져 도플러 유속계로 비교적 정밀히 측정한후, 노즐 유체와 주위공기류와의 시간 평균 혼합특성을 구명하기 위하여 가스크로마토그라프에 의하여 농도 분포를 측정, 모델 검토를 위한 기초 데이타 제공과 실험용으로 채용한 노즐류의 구조를 구명하고저 한다. 특히 노즐유체를 수소/질소 혼합기인 경우와 공기를 사용 한 양 경우를 비교, 검토하므로써 부력효과에 대한 평가를 시도하였다.

• 한국전산유체공학회지
• /
• 제3권2호
• /
• pp.27-38
• /
• 1998

Rotating flow of a stratified fluid contained in a circular cylinder with unstable temperature gradient imposed on the side wall of it has been numerically studied. The temperatures at the endwall disks are constant. The top disk of the container is coider than that of the bottob disk, as much as the temperature difference n${\Delta}$T, (0${\leq}$n${\leq}$3). Flows in the vessel are driven by an impulsive rotation of the hot bottom disk with respect to the central axis of the cylinder. Flow details have been acquired. For this flow, the principal balance in the interior core is characterized by a relationship between the radial temperature gradient and the vertical shear in the azimuthal velocity. As the buoyancy effect becomes appreciable, larger portions of the meridional fluid transport are long-circuit from the bottom disk to the interior region via the side wall.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.1-2
• /
• 2003

본 논문에서는 액체와 기체가 상호작용 하는 현상들에 대한 새로운 유체 애니메이션 기법을 액체 속 공기방울의 예를 사용하여 제시한다. 기존의 자유표면 시뮬레이션 기법들과는 달리 액체와 기체를 함께 시뮬레이션 할 경우에는 기체의 유동과 액체의 유동을 동시에 다루어야 하며 비중 차에 의한 부력과 경계면에서의 표면장력 등을 추가적으로 고려해야 한다. 유체의 토폴로지 변화를 쉽게 다루면서도 수치적 분산을 막기 위하여 유체 역학 분야의 VOF (Volume of Fluid) 기법과 프론트 추적 (Front-tracking) 기법을 혼합하여 사용하였다. 액체와 기체의 경계면은 마칭 큐브즈 알고리즘을 사용하여 폴리곤으로 복원된 후 버텍스 쉐이더 기술들을 사용하여 액체-기체 경계면의 광학적인 특성을 표현할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제15권3호
• /
• pp.1011-1020
• /
• 1991

본 연구에서는 하향유동영역에서 수직면으로부터 경사각이 60˚ 이하인 경사 등온면이 저온의 물속에 잠겨 있을때 일어나는 다중정상상태 영역을 밝혀내고, 이 영 역에서 경사각이 열전달, 온도분포, 속도분포, 부력분포 및 누셀트 수에 미치는 영향 을 구명하였다. 또 해석방법은 이제까지 발표된 연구결과와 비교검토하기 위하여 기 존 논문에서와 같이 상이해석을 사용하였다.

• 한국자기학회지
• /
• 제11권6호
• /
• pp.245-249
• /
• 2001

자성유체의 자연대류현상은 중력 및 부력과 함께 자기체적력이 존재하기 때문에 보통의 뉴턴유체와는 다른 양상을 보인다. 본 연구에서는 자장이 자성유체(W-40)의 자연대류에 미치는 영향으로, 이중원관에 있어서 인가자장의 방향과 세기에 따라 자연대류 현상의 변화 및 전열 유동 특성을 실험적으로 해석 연구하고자 한다. 해석모델의 고온 및 저온벽면의 온도는 $25^{\circ}C$와 2$0^{\circ}C$로 설정하였다. 그 결과 자성유체의 자연대류현상은 외부자장에 의해 제어될 수 있다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제41권1호
• /
• pp.29-36
• /
• 2017

본 논문은 환형노즐 이젝터를 이용하여 세정수 공급과 기포생성을 동시에 할 수 있는 세정기술 개발을 위한 기초연구를 목적으로 한다. 환형노즐 이젝터의 피치변화에 따른 구동 및 부유체의 정량적 유동특성과 세정수조에 분출되는 분류의 정성적 가시화 이미지를 분석하였으며, 세정물의 농약 잔류물 성분의 농도를 검증하였다. 피치가 증가하면 구동유량은 증가하는 반면에, 유량비는 감소하였다. 피치가 증가하면 분류는 부력분류나 평형분류 거동을 나타내며, 잔류농약의 농도는 감소 후 증가하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제25권5호
• /
• pp.611-618
• /
• 2001

The flow characteristics of a turbulent buoyant jet were experimentally investigated using a single-frame PIV system. The Reynolds number based on the nozzle exit velocity and nozzle diameter was about Re=5$\times$10$^3$. The instantaneous velocity fields in the streamwise plane passing the jet axis were measured in the near field X/D <11 with and without the temperature gradient. By ensemble averaging the instantaneous velocity fields, the spatial distributions of mean velocity, vorticity, and higher-order statistics up to third order were obtained. The temperature difference of 10$\^{C}$ does not affect a significant influence to the flow structure in the near field, but the total entrainment rate is increased slightly. The entrainment rate shows a linear variation with the streamwise distance in the region after X/D=5.0.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제17권6호
• /
• pp.1621-1632
• /
• 1993

본 연구에서는 모델 냉각통로 내에 대한 유동장 및 열전달 계수분포를 구하기 위하여 수치적 방법에 의한 접근을 시도하였고 이를 위하여 본 연구실에서 개발한 유한체적법 유동해석 프로그램인 TURBO-3D를 사용하였다. 계산 영역은 터빈날개 내의 냉각유로를 단순화한 ㄹ자 형태의 유로를 설정하였으며 등온상태의 유동에 대하여 해를 구하였다.실제 고온의 터빈날개내에서는 큰 온도구배에 의한 강한 부력효과가 예상되어 이를 무시할 수는 없으나 등온 가정하의 유동장으로부터 Reynolds analogy 에 의한 열전달특성의 유추가 가능하다. 그러므로, 본 연구에서는 특히 회전수의 변화에 따른 Coriolis효과의 변화 및 2차 유동의 구조를 파악하였고 또한 이들에 의한 주 유동장과 압력분포 및 국부 열전달 특성을 파악하였다.