• 제목/요약/키워드: 수력학적 특성

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내부 유체 슬로싱 효과를 고려한 부유이송 해상풍력 기초의 동적 안정성 해석 (Dynamic Stability Analysis of Floating Transport Wind-Turbine Foundation Considering Internal Fluid Sloshing Effect)

  • 홍석진;김동현;강신욱;강금석
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제2권3호
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    • pp.461-467
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    • 2016
  • 부유 이송식 해상풍력 기초를 목표 지점에 설치하기 위해서는 내부의 중공부에 해수를 주입하여 착저 시키게 되는데, 그 과정에서 중량 및 무게 중심과 부력중심이 변하게 되어 부유식 기초가 불안정해 질 수 있다. 부유 이송식 기초의 동적안정성 해석은 기초 외부의 수력학적 하중과 6-자유도 운동을 하게 되는 기초에 작용하는 파도와 조류 하중 및 설치 과정에서 기초 내부의 중공부로 투입되는 해수의 무게중심 이동까지 동시에 고려해야 하는 복잡한 문제이다. 따라서 본 연구에서는 3차원 비정상 CFD 기법과 다물체 동역학 기법을 연성 (coupling)한 정밀 해석기법을 적용하여 부유 이송식 기초 내부 물의 슬로싱 운동까지 고려한 동적안정성 해석을 수행하고 특성을 분석하였다.

토양내 오염물이동 수치모델 검증 (Verification of the Contaminant Transport Numerical Model in Subsurface Soil)

  • 서경석;김은한;한문희;이창우
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제27권1호
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    • pp.67-75
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    • 2002
  • 지표 토양 환경내 오염물 거동 해석을 위하여 지하수 유동 및 오염물 이동 수치모델을 수립하였다. 수치모델의 검증 및 현장 적용성 검사를 위하여 해석해와 상호 비교하였다. 계산결과 지하수 유동 및 오염물 이동의 수치해는 해석해와 잘 일치하였다. 특히 지하수 유동의 1차원 및 2차원 비균질 매질에서 수치해가 검증됨 따라 실제 현장 적용시 존재하는 비균질 매질의 특성을 잘 재현할 것으로 판단된다. 또한 오염물 이동 수치모델의 계산결과 이류와 수력학적 분산에 의해 토양내의 오염물 이동이 잘 재현되었다. 수치모델의 운영 결과 모델의 중요한 입력항은 복잡한 경계조건의 선택으로 이들의 적절한 선택이 모델 결과에 중요한 영향을 주고 있음이 나타났다.

축소 APR+ 원자로 모형에서의 내부유동분포 수치해석 (Numerical Analysis of Internal Flow Distribution in Scale-Down APR+)

  • 이공희;방영석;우승웅;김도형;강민구
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제37권9호
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    • pp.855-862
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    • 2013
  • 개방 노심 열적여유도 해석 코드에 입력으로 제공되는 APR+ (Advanced Power Reactor Plus)의 수력학적 특징을 결정하기 위해 일련의 1/5 축소 원자로 유동분포 시험이 수행되었다. 본 연구에서는 원자로 내부 유동 계산시 다공성 모델을 사용한 전산유체역학의 적용성을 평가하기 위해 상용 전산유체역학 소프트웨어인 ANSYS CFX V.14를 사용하여 계산을 수행하였다. 결론적으로 본 연구에서 사용한 일부 원자로 내부 구조물에 대한 다공성 영역 처리방식을 통해 원자로 내부의 유동 특성을 정성적으로 적절히 파악할 수 있을 것으로 판단된다. 만일 충분한 계산 자원이 확보된 조건인 경우라면 노심 입구 상류에 위치한 원자로 내부 구조물의 실제 기하 형상을 고려함으로써 노심 입구 유량분포를 보다 정확하게 예측할 수 있을 것으로 예상된다.

흡착공정 개발을 위한 다중규모 모사: 활성탄에서의 n-Hexane 흡착에 관한 사례연구 (Multiscale Simulation for Adsorption Process Development: A Case Study of n-Hexane Adsorption on Activated Carbon)

  • 손혜정;임영일;유경선
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권6호
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    • pp.1087-1094
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    • 2008
  • 본 연구는 활성탄을 사용한 n-hexane의 흡착공정에 있어서 분자수준에서 시작하여 공정단계에 이르는 다중규모 모사에 관하여 기술한다. 분자모사에서는 GCMC(Grand Canonical Monte Carlo) 방법을 이용하여 활성탄에서 n-hexane의 등온흡착식을 예측하고, 2차원 전산유체역학(CFD; Computational fluid dynamics) 모사를 통하여 흡착컬럼 내 유체흐름에 대한 수력학적 특성을 파악한다. 공정모사단계에서는 분자모사 및 유체역학 모사에서 각각 얻은 등온흡착식과 축방향 확산계수값을 이용하여 n-hexane의 용출곡선을 얻는다. 이러한 3단계 다중규모 모사기법을 활용하여 얻은 공정모사 결과는 펄스응답의 실험결과와 비교해볼 때, 온도와 유량변화에 따른 1차 모멘트(평균 체류시간)에 관하여 약 20% 미만의 오차범위에서 일치함을 확인할 수 있다. 이 결과로부터 분자수준에서 시작하는 다중규모 모사는 필요한 실험횟수를 줄이면서 흡착공정 개발을 가속화할 수 있는 가능성을 보여준다.

이엽식 고분자판막의 수력학적 특성평가 및 동물실험 (In-vitro Evaluation of a Bileaflet Polymer Valve and Preliminary Animal Tests)

  • 김철생;박복춘;서수원;한동근;이규백;최진욱;김인영;김희찬;김영하
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.225-234
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    • 1992
  • In order to use a low cost polymer valve in our total artificial heart and ventricular assist device, we have developed a slit-type bileaflet polymer valve[BPV 1. The aim of this study is to determine the hydrodynamic effectiveness of the newly-designed BPV and its feasibility for temporary use in the blood pumps. For hydrodynamic comparison, we investigated in-vitro the pressure drop across the valve, the leakage volume, the flow rate and the flow pattern of the BPV, two mechanical valves and a trileaflet polymer valve. We employed the ventriculo-pulmonary bypassing method for in-vivo tests of the BPV's together vilh our electrohydraulic left venIn ricular assist device in mongrel dogs. The BPV showed adquate gydrodynamic performances and in the preliminary animal bests, there was no xvi dence of thrombus formation on the valve leaflets and around the struts. Detailed results obtained from the animal tests will be separately reported. This report involves the design criteria, fabrication and hydrodynamic charateristics of she BPV, and the basic merits and demerits of the valve are dis- cussed from the hydrodynamic point of view.

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유동형태 변화가 배관 곡관부 대류열전달에 미치는 영향 (Effects of the Changes in Flow Pattern on Convective Heat Transfer in the Vicinity of Pipe Elbow)

  • 송승현;유호선
    • 플랜트 저널
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    • 제15권1호
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    • pp.25-30
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    • 2019
  • 본 연구에서는 배관 곡관부의 유동가속부식을 일으키는 인자 중 수력학적 인자인 유동형태 변경에 따른 영향을 분석하고 부식을 저감시키는 연구를 추진하였다. 열전달과 물질전달, 물질전달과 유동가속부식의 상사성에 대해 이론적 분석을 통해 확인하고 상용 수치해석 프로그램을 이용하여 국소대류열전달계수를 해석함으로써 곡관부의 물질전달 특성에 대해 고찰하였다. 곡관부 상류의 직관부 내표면 안쪽과 바깥쪽에 요철을 설치하였을 때 최대 국소열전달계수는 기본유동에 비하여 현저히 감소하여 요철의 위치와 형태에 따라 차이가 있으나 24.9%까지 감소함을 확인하였으며, 곡관부 상류의 직관부에 가인드 베인을 삽입하면 가이드 베인에 의한 배관 내측면적 크기에 따라 차이가 있으나 최대 국소열전달계수가 기본유동에 비해 12.5%까지 감소함을 확인하였다.

체외 충격파 치료술을 위한 솔레노이드 코일을 이용한 전자기식 충격파 발생기: 구성 및 음향학적 특성 (An Electromagnetic Shock Wave Generator Employing a Solenoid Coil for Extracorporeal Shock Wave Therapy: Construction and Acoustical Properties)

  • 최민주;이종수;강관석;팽동국;이윤준;조주현;임근희
    • 한국음향학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.271-281
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    • 2005
  • 솔레노이드 코일을 이용하여 체외 충격파 치료술에 적합한 전자기식 충격파 발생기를 구성하였다. 충격파 발생기의 충격파의 특성은 바늘형 하이드로폰을 이용하여 평가하였다 충격파 발생기 방전 전압이 8에서 18 kV로 증가할 때 측정된 충격파의 최대 양압 (P+)은 $10\~77\;MPa$사이를 비선형적으로 증가하는 것으로 나타났다. 반면, 충격파 최대 음압 (P-)은 $-3.2\~-6.8\;MPa$ 에서 변화하고 있으며, 방전 전압이 14 kV에서 -6.9 MPa로 가장 낮은 값을 보였다. 동일한 설정에서 반복 측정된 충격파의 크기 P+는 평균값의 $5\;\%$ 이내에서 변화하며, 전기 수력학적 방식 충격파 발생기 경우의 $50\;\%$ 정도와 비교하여, 매우 작은 것으로 나타났다. 시간 축에서 1 ms 동안 측정한 하이드로폰 신호로부터 충격파에 의해 야기된 음향 공동 현상, 즉, 기포의 파열 현상으로 발생된 다수의 순차적인 음향 임펄스를 관찰할 수 있었다. 웨이블렛 변환 기법을 이용하여, 충격파 강도와 밀접한 관련이 있는 것으로 알려진, 첫 번째와 두 번째 기포 파열 시간 지연을 정확히 측정하였다. 충격파 크기 P+가 10 에서 77 MPa로 증가할 때 측정된 기포 파열 지연 시간은 120부터 $700\;{\mu}s$ 로 거의 선형적으로 증가함을 관찰할 수 있었다.

경유차 입자상물질 저감필터(DPF) 재생용 전기수력학적 연료 후분사 노즐의 미립화 특성 평가 및 수치해석을 이용한 액적 입경별 연소 특성 평가 (Performance Evaluation of an Electrohydrodynamic Spray Nozzle for Regeneration of Particulate Matter on Diesel Particulate Filter)

  • 정성훈;박성은;김민정;조형제;황정호
    • 한국입자에어로졸학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.55-68
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    • 2012
  • Particulate matters (PM) which are collected into a diesel particulate filter (DPF) system have to be periodically removed by thermal oxidation. In this report, we fabricated an electrohydrodynamic-assisted pressure-swirl nozzle to spray diesel droplets finer. Atomization performance of the nozzle was evaluated using both experimental and numerical methods. Two types of nozzle designs, the charge induction type and the charge injection type, were tested. While the former generated diesel droplets of $400\;{\mu}m$ at an applied electric potential over 10 kV, the latter presented the droplets smaller than $23\;{\mu}m$ at an applied electric potential of 8 kV. The numerical simulation results showed that the reduced size of droplets caused higher evaporation of droplets and therefore the increased temperature, which would eventually increase the regeneration performance of the DPF system.

낙동강 하구와 주변 연안역의 표층 퇴적상 및 퇴적환경 변화 (Sedimentary Facies and Environmental Changes of the Nakdong River Estuary and Adjacent Coastal Area)

  • 김석윤;하정수
    • 한국수산과학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.268-278
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    • 2001
  • 다양한 퇴적환경이 존재하는 낙동강 하구 및 주변 연안역에서 총 40개의 정점을 선정하여 채취한 표층 퇴적물 시료에 대해 입도분석, 유기물, 탄산염, 점토광물 및 금속원소 함량 분석을 실시하여 표층 퇴적물의 특징적인 퇴적상 및 특성을 파악하고 하구둑 건살이후 활발히 진행되고 있는 낙동강 하구역의 퇴적환경 변화를 살펴보았다. 연구지역 표층 퇴적물의 퇴적상은 퇴적물의 지역적 분포특성 및 퇴적물 특성에 따라 사질 퇴적상 분포역 (TYPE I),니질 퇴적상 분포역 (TYPE II), 그리고 이 두 퇴적상의 중간적인 특성을 나타내는 사니질 혼합 퇴적상 분포역 (TYPE III)의 세 가지 형태로 분류된다. 이러한 두 퇴적상의 경계에 위치하는 사니질 혼합 퇴적상은 퇴적물의 특성으로 보아 낙동강으로부터의 직접적인 공급뿐만 아니라 흥수나 폭풍시 진해만에서의 재부유된 부유성 세립 퇴적물의 공급에 의해 형성된 복합기원의 퇴적상으로 판단된다. 낙동강 하구둑이 완공된 이후 연안사주를 벗어난 지역까지 계속해서 사질 함량이 증가한 것으로 나타난 하구 지역의 퇴적환경 변화는 낙동강 상류로부터의 니질 퇴적물 유입량 감소, 하구지역의 수력학적 에너지 변화, 그리고 이 지역 주변에서 실시된 인위적인 작업에 의한 영향 등의 요인 때문에 발생한 것으로 생각된다.

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원뿔형 산기관 설계와 생물반응조에서 수력학적 운전특성에 관한 실험 및 해석 (Conical Diffuser Design and Hydraulic Performance Characteristics in Bioreactor Using Empirical and Numerical Methods)

  • 이승진;고경한;고명한;양재경;김용국
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권8호
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    • pp.633-643
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 고효율 미세기포 공급장치인 산기관을 개발하기 위하여, 미세기포를 이용하여 하폐수에 용존산소를 효율적으로 공급하고 슬러지에 의한 기공의 막힘을 최소화함으로써 호기성 미생물에 의한 유기물 분해공정의 효율성과 내구성을 개선하고자 하였다. 종래의 미세기포 산기관을 개선하기 위하여, 실험과 전산해석 방법을 이용하여 미세기포를 발생시키면서 슬러지에 의한 막힘현상이 없는 원뿔형 산기관을 개발하였다. 전산해석을 통하여 단위 산기관 내부의 공기유동패턴을 확인하여 산기관 설계를 보완하고, 모의 생물반응기에 단위 산기관을 적용하여 발생 기포 거동 실험과 2상유체유동에 대한 전산해석을 수행하였다. 실험 결과로서 모의 생물반응기 내에서 발생기포 수직 길이 및 상승속도 등 기포거동에 대한 통계치를 도출하였으며, 전산해석 결과로서 기포군의 거동을 포함한 유동특성에 대한 메커니즘을 규명하였다. 이를 통하여 고효율 산기관 설계를 체계화하였고 모의 생물반응기 내에서 기포거동과 내부유동 현상을 규명함으로써, 실증 수처리장 규모 생물반응기에 산기관 군체를 적용하여 산소전달특성 및 내부유동특성을 파악하고 시스템을 설계하는데 중요한 근거를 제시하였다.