• 제목/요약/키워드: 비정상 정성 유동

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MULTI-BLOCK 격자 기법을 이용한 초소형 비행체 주위 공력 특성 해석 (Numerical Investigation of Aerodynamic Characteristics around Micro Aerial Vehicle using Multi-Block Grid)

  • 김영훈;김우례;이정상;김종암;노오현
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.8-16
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    • 2003
  • 3차원 비정상, 비압축성 Navier-Stokes 방정식 해석코드를 이용하여, 초소형 비행체 주위에 형성되는 저 레이놀즈수 유동장의 공력 특성을 연구하였다. 비정상 유동장의 효율적인 계산을 위하여, 개발된 코드는 MPI 프로그래밍 기법을 이용하여 병렬처리 하였으며, single partitioning 방법을 적용하여 3차원 형상에 대한 multi-block 격자계를 효율적으로 해석 하였다. 비교적 형상이 복잡하지 않은 초소형 비행체 주위 날개에 대해 해석한 후 초소형 비행체 전 형상에 대해 받음각을 변화시키며 공력계수 및 정안정성을 살펴보았다. 해석 결과, 서울대학교 미소공기역학실험실에서 수행한 아음속 풍동 실험데이터와 비교하여 보았을 때 대체로 잘 일치하였으며, 개념 설계한 비행체가 공기역학적으로 정안정성을 갖고 있음을 보일 수 있었다.

유리 용융로에서 자연대류의 열적 불안정성 (Thermal Instability of Natural Convection in a Glass Melting Furnace)

  • 임광옥;이관수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제22권12호
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    • pp.1774-1783
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    • 1998
  • The transition from steady laminar to chaotic convection in a glass melting furnace specified by upper surface temperature distribution has been studied by the direct numerical analysis of the two and three-dimensional time dependent Navier-Stokes equations. The thermal instability of convection roll may take place when modified Rayleigh number($Ra_m$) is larger than $9.71{\times}10^4$. It is shown that the basic flows in a glass melting furnace are steady laminar, unsteady periodic, quasi-periodic or chaotic flow. The dimensionless time scale of unsteady period is about the viscous diffusion time, ${\tau}_d=H^2/{\nu}_0$. Through primary and secondary instability analyses the fundamental unsteady feature in a glass melting furnace is well defined as the unsteady periodic or weak chaotic flow.

EDISON_CFD를 이용한 고속열차의 운용환경에 따른 2차원 전산유동해석 (Two-dimensional numerical simulation of flow around a High Speed Train using EDISON_CFD)

  • 임샛별;조영희;장경식
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제2회(2013년)
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    • pp.371-376
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    • 2013
  • 고속열차의 운행속도가 증가함에 따라 이전보다 공기역학적인 요소들의 중요성이 커지고 있다. 열차와 터널의 형상설계뿐만 아니라 주변 환경을 위해 고속 주행하는 열차 주변의 유동장을 이해할 필요성이 있다. 본 연구에서는 고속 주행으로 인해 열차 주변에 발생하는 열차풍을 분석하여 선로 주변에 작용하는 풍하중을 계산하였고, 터널 주행 시 발생하는 압력변동과 객차 연결부의 비정상 열린 공동 유동을 살펴보았다. 그 결과 2차원 해석의 정량적 한계점이 나타났지만, 정성적인 경향은 선행연구와 잘 일치함을 확인할 수 있었다. 따라서 고속열차 주변의 공기역학적 특성의 이해와 열차 및 터널의 형상 변화에 따른 상대적인 비교를 위해서는 EDISON_CFD를 이용한 2차원 해석이 유용함을 볼 수 있었다.

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내부에 유체가 흐르는 파이프계의 동적안정성 및 응답해석 (Dynamic Stability and Response Analysis of Piping System with Internal Flow)

  • 이우식;박철희;홍성철
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.1861-1871
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    • 1991
  • 본 연구에서는 아직까지 연구가 미진한 내용 즉, 유속과 압력이 시간과 위치 의 함수인 유동특성과 파이프의 운동이 상호 연계되어 영향을 주는 일반적인 경우의 운동방정식을 유도하였고 단순지지된 직선 파이프를 모델로 설정하여 동적 안정성 (dynamic stability)과 진동응답을 수치적으로 고찰하였다.

모형 가스터빈 연소기에서 선회 예혼합화염의 대와동모사(LES) (Large Eddy Simulation of Swirling Premixed Flames in a Model Gas Turbine Combustor)

  • 황철홍;이창언
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.79-88
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    • 2006
  • 본 논문에서는 대와동모사를 이용하여 모형 가스터빈 연소기에서 난류 예혼합연소의 선회 유동구조와 화염특성이 검토되었다. 비정상 화염 거동을 모사하기 위하여 G-방정식 화염편 모델이 적용되었다. 결과로서, 입구 선회수 증가에 따른 코너 및 중앙 재순환 유동이 뚜렷한 차이를 보이며, 화염의 길이도 점차 감소됨을 확인 할 수 있었다. 또한 강선회 조건에서 역화현상의 원인이 확인되었다. 정확한 비정상 화염거동의 모사를 위하여, 연소실 내 음향파 거동의 예측성능이 우선적으로 검토되었으며, 스텝 모서리 근처에서 생성된 와동이 화염면 변동에 가장 큰 영향을 주고 있음을 알 수 있었다. 마지막으로 비정상 화염-와동 상호작용에 대한 해석을 통해 선회와 음향파의 전개로부터 생성된 와동의 진동이 화염면 및 열발생의 변동과 밀접하게 관련되어짐을 체계적으로 규명하였다.

두 평행한 관 출구로부터 방출되는 충격파시스템의 수치해석적 가시화 (Numerical Visualization of the Shock Wave System Discharged from the Exits of Two-Parallel Ducts)

  • 정성재;권용훈;김희동;강창수
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.72-75
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    • 2004
  • The present study describes a computational work to investigate detailed behaviors of the twin shock waves discharged from the exits of two-parallel ducts. In computations, the Yee-Roe-Davis's TVD scheme was used to solve the unsteady, three-dimensional, inviscid, compressible, Euler equations. The distance between two ducts is varied and the Mach number of the incident shock wave is changed below 2.0. The results obtained show that on the symmetric axis between two-parallel ducts, the maximum pressure achieved by the merge of twin shock waves and its location strongly depend upon the distance between two-parallel ducts and the Mach number of the incident shock wave. It is also found that the twin shock waves discharged from the exits of two-parallel ducts leads to the complicated flow fields, such as Mach stem, spherical waves, and vertical structures.

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수중예인시스템의 3차원 동역학 해석 1부: 수학모델 정식화 (A Three-Dimensional Dynamic Analysis of Towed Systems Part 1. A Mathematical Formulation)

  • 홍섭;홍석원
    • 한국해양공학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.16-22
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    • 1994
  • 수중 예인시스템의 동적 거동 해석을 위한 3차원 비선형 수학모델이 제시되었다. 수중 예인체는 세장보로 이상화되었으며, 보요소의 굽임강성 및 비틈강성의 영향이 수학모델에 포함되었다. 축류가 지배적인 비정상 상대유동장내의 세장예인체의 횡방향 운동에 따른 유체동역학적 반력과 기진력에 관한 비선형 3차원 수학 정식화가 수행되었다.

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복합 원형 실린더군의 저진폭 동위상 진동에 의한 점성유동 및 동유체력에 관한 연구 (A Research on the viscous flow and the hydrodynamic force due to the small-amplitude in-phase oscillation of multi-cylinders)

  • 김성균
    • 대한조선학회논문집
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    • 제36권2호
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    • pp.22-28
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    • 1999
  • 복합원형 실린더군의 미소진폭 동위상 진동유동에 대해 수치해석적 및 실험적으로 연구하였다. 유동장은 내부와 외부로 분리하여 해석되어진다. 1차 비선형해는 스톡스 진동해로서 해석적으로 구해지며, 경계층 외부의 2차 정상유동은 경계적분법(Panel Method)와 유한체적법(Finite Volume Code)에 의해 구하였다. 수치해석해와 정성적 정량적으로 비교하기 위하여, 전유동장 측정기법의 하나인 입자영상유속계(PIV)기법을 사용하였으며, 계산시간 단축을 위해 영상압축 및 코드화기법에서 개발된 삼단계추적 알고리즘을 도입하였다. TLP등 저 댐핑 시스템에 있어서 작지만 0 아닌 항력계수의 정확한 시스템 거동 및 공진에 의한 파괴문제에 있어서 중요한 과제이다. 본 논문에서는 실린더의 갯수와 배열, 간격의 변화에 따른 항력계수 값들을 계산하여 도표화하였다.

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콘크리트 저장용기의 캐니스터 용접부 결함깊이 평가 (Evaluation of Canister Weld Flaw Depth for Concrete Storage Cask)

  • 문태철;조천형;정성훈;이영오;정인수
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.91-99
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    • 2017
  • 국내에서 개발중인 콘크리트 저장용기는 방사성 물질의 격납 건전성을 유지하기 위하여 내부에 캐니스터를 포함하고 있다. 본 논문에서는 콘크리트 저장용기 내부 캐니스터의 뚜껑 용접시, 용접시간 저감과 이에 따른 캐니스터 용접부의 구조적 건전성을 확보하기 위한 방안으로, 정상, 비정상 및 사고조건에서 캐니스터 용접부 균열을 진전시키는 하중에 의해 발생되는 균열 깊이를 분석하여, 용접부의 최대 허용결함깊이를 평가하였다. 정상, 비정상 및 사고조건에서의 구조해석은 범용 유한요소해석 프로그램인 ABAQUS를 사용하였으며, 허용결함깊이는 ASME B&PV Code Section XI에 따라 막응력과 조합하중에 대해 평가하였다. 평가결과 콘크리트 저장용기의 캐니스터 용접부의 허용결함깊이는 18.75 mm로 평가되었으며, 이는 NUREG-1536에서 권고하고 있는 임계결함깊이를 만족하고 있는 것으로 나타났다.

유리용융로의 시간종속 자연대류 (Time-dependent natural convection in a glass melting furnace)

  • 임광옥;이관수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제21권7호
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    • pp.919-927
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    • 1997
  • The main purpose of this study is to determine bifurcation as the primary instability of a glass melting furnace. Steady-state and unsteady characteristics of natural convection in the partially open cavity as appeared in a glass melting furnace is investigated by using numerical analysis. Three types of convection, such as steady laminar, unsteady periodic or unsteady quasi-periodic convection may occur according to the temperature difference between upper two isothermal surfaces along the depth of cavity in a glass melting furnace. In the temperature difference of 150-900 K between batch and free surface, the larger the temperature difference, the weaker the convection strength and unsteadiness. Since the glass viscosity is increasing exponentially in the lower temperature, the batch freezes the thermofluidic field especially below the surface of it. If the depth of cavity is 0.5 m, the bifurcation to time-dependent natural convection may occur in the range of 60-650 K. If that is 1.0 m, it may occur in the whole range of temperature difference.