• Title/Summary/Keyword: 수치해석 분석

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Evaluation of Vibration Characteristics of Caisson-Type Breakwater Using Impact Vibration Tests and Validation of Numerical Analysis Model (진동시험에 의한 방파제 케이슨의 동특성 평가 및 수치해석 모델의 검증)

  • Yi, Jin-Hak;Park, Woo-Sun;Lee, So-Young;Kim, Jeong-Tae;Seo, Choon-Gyo
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.25 no.1
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    • pp.1-10
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    • 2013
  • In this study, impact vibration tests are applied to analyze the vibration characteristics of caisson-type breakwater, and the results obtained from vibration tests are compared with numerical simulation results considering fluid-soil-structure interaction effects to verify the feasibility of a numerical analysis model. It is found that natural frequencies are reduced as amount of 1.7-4.3% after additional parapet structure is added to increase the height of breakwater, and the same results was observed from the numerical simulation study. Through the comparison, it was verified that the vibration tests and numerical simulation study can be applied to evaluate the vibration characteristics of caisson-type breakwater.

Performance Characteristics of a Turbo Blower Having the Various Shapes of a Volute Casing (볼류트 케이싱 형상에 따른 터보블로어 성능특성 고찰)

  • Jang, Choon-Man;Yang, Sang-Ho
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.34 no.9
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    • pp.843-850
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    • 2010
  • This In this paper, we describe the performance characteristics of a turbo blower as a function of the shape of the volute casing: expansion diameter and width of the volute casing. The turbo blower considered in the present study is mainly used in a refuse collection system. The flow characteristics inside the turbo blower were analyzed by a three-dimensional Navier-Stokes solver and compared with experimental results. The distributions of pressure and efficiency obtained by numerical simulation were in good agreement with those determined experimentally. Throughout the numerical simulation of the turbo blower, the blower performance was enhanced by decreasing the local losses in the blade passage and the outlet flow. The efficiency and pressure for the design flow condition were enhanced by about 3% and 2%, respectively, compared to the efficiency and pressure of the reference blower. Detailed flow analysis was performed using the results of the numerical simulation

Dynamic Analysis of Riser with Vortex Excitation by Coupled Wake Oscillator Model (연계 후류진동 모델 적용을 통한 와류방출 가진에 의한 라이저의 동적해석)

  • 홍남식;허택녕
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.12 no.3
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    • pp.109-115
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    • 2000
  • Numerical model is proposed to estimate dynamic responses of riser with vortex excitation by inline current. Galerkin's finite decomposition method is implemented for the development of a numerical model and vortex excitation is modeled by coupled wake oscillator proposed by Blevins. The numerical results are inspected through the physical interpretation to give the verification and usefulness of the suggested numerical model.

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Numerical Analysis of the electrochemical performance of a zinc-air fuel cell (수치해석을 이용한 아연공기전지의 전기화학적 성능 연구)

  • Kim, Jungyun;Park, Sangmin;Oh, Taeyoung;Lee, Hoil
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.74.1-74.1
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    • 2010
  • 수치해석을 이용하여 형상 및 운전 조건에 따른 금속공기전지의 전기화학적 성능 변화를 조사하였다. 저전류밀도 영역에서의 전지 성능은 농도손실에 의한 영향이 미미하므로 활성화 손실과 저항손실만을 고려한 수치해서 모델을 적용하였다. 지배방정식은 전기전도식을 이용하였으며 전극 표면의 활성화손실을 모사하기위해 아연극(음극)에는 butler-volmer식을, 공기극(양극)에는 tafel식을 적용하였다. 실험결과와의 비교/분석을 통하여 수치해석 모델의 타당성을 검증하였다. 또한, 아연극과 공기극 사이의 간격과 전해질 농도 변화에 따른 아연공기전지 내부에서의 전류밀도분포를 조사하였으며, 분극곡선을 통해 전기화학적 성능을 평가하였다.

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The Comparison of Numerical Analysis Models in Var River, France (프랑스 Var River 유역을 대상으로 한 수치해석 모델 비교)

  • Choi, Gye-Woon;Park, Ji-Eun;Kim, Se-Jin;Park, Ji-Young;Lee, So-Young
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.439-439
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    • 2011
  • 최근 이상기후로 인해 세계의 기후, 날씨가 변화하는 추세이다. 이에 따라 한국, 프랑스, 미국 등 세계 각지에서 이상홍수 및 이상가뭄이 발생하고 이로 인한 재산 및 인명피해가 빈번한 현황이다. 따라서 전 세계적으로 기후변화를 고려하여 홍수피해를 저감하고자 많은 노력을 기울이고 있으며, 그러한 방법 중에서도 특히 설계 또는 계획수립 시에 많이 사용되는 방식으로 수치해석 및 수리실험 방법을 들 수 있다. 특히, 수치해석은 수리실험에 비해 비교적 짧은 시간과 경제적인 장점이 있으므로 많이 이용되는 방법 중의 하나이다. 따라서 본 연구에서는 수치해석을 통해 프랑스 남부에 위치한 니스 지역 Var강의 역사상 가장 큰 실강우에 대하여 다양한 방식의 수치해석을 수행하고 수위 관측지점의 수위자료와 비교분석하고자 한다. 본 연구에서는 대상지역을 프랑스 남부에 위치한 니스지역의 Var강으로 선정하였다. 이 지역은 지중해성 기후에 속해 건조하고 따뜻한 날씨였지만 최근 이상기후로 인해 잦은 강우와 홍수 등이 발생하고 있다. 가장 심한 피해가 발생했던 1994년 11월에 발생한 폭우로 인하여 최대 유량이 $3,500m^3/s$까지 관측 되었으며 이는 평균 유량인 $50~100m^3/s$의 35~70배에 달하는 유량이다. 이 홍수로 인해 Var강 유역의 많은 지역이 물에 잠기고 2개의 수중구조물이 파괴되는 등 많은 피해가 발생하였다. 본 연구에서 사용된 수치모형은 미 공병단의 HEC-HMS와 상용 프로그램인 MIKE11과 ISIS이다. MIKE11과 ISIS는 1차원 수리분석모형 프로그램으로써 흐름, 속도, 유량, 수질, 유사이동 등 개수로에서 여러 수리학적 현상을 분석할 수 있는 프로그램이다. 실제 수위자료와 수치모의를 통한 결과값의 비교를 위해 GIS를 통해 얻은 유출계수, 유로경사, 소유역 분할 등을 이용하고 역사상 가장 크게 발생한 1994년의 실강우 이용하여 HEC-HMS을 통해 수문곡선을 작성한 후 동일한 매개변수를 이용하고 검 보정을 통해 MIKE11과 ISIS를 이용하여 수치모의를 실시하였고 실제 수위자료와 프로그램 MIKE11와 ISIS의 결과값을 분석 및 비교하였다. Var강 유역에서 수치모의를 한 결과, 각 프로그램을 사용한 결과값은 실제 수위자료와 비슷한 경향을 보였으며 또한 동일한 매개변수를 이용하였을 때 각 프로그램을 사용한 결과값도 유사한 경향을 보였다. 검 보정을 실시 한 후 ISIS의 결과값이 실제 수위자료와 더 흡사한 것으로 나타났다.

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Cavitation flow Analysis of Hemisphere Cylinder Affected by the Variation of Model Constants (캐비테이션 모델 상수가 반구형 실린더 주위의 캐비테이션 유동에 미치는 영향)

  • Song K. J.;Yu H. R.;Kim D. H.;Kim C. K.;Park W. G.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2005.04a
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    • pp.223-227
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    • 2005
  • 최근 전산 유체의 발달로 이상 유동해석의 캐비테이션 모델 적용 방법이 발전되어 왔으나 다양한 수력학적 시스템에서 발생하는 캐비테이션 유동은 난류이며 물과 공기 사이에서의 복잡한 상호 작용을 가지고 있으므로 그 적용 예가 아직은 미흡한 상태이다. 본 연구에서는 수중에서의 캐비테이션 해석과 이상 유동 해석을 위한 코드 개발 및 검증을 목적으로 3차원 회전체 주위의 캐비테이션 유동을 여러 가지 조건들의 변화를 적용하여 해석하였다. 또한 캐비테이션 발생과 관련한 다른 난류 모델에 적용하여 비교 분석을 수행하였다. 해석을 위한 모델의 지배방정식은 이상유동 Wavier-Stokes 방정식, 질량$\cdot$모멘텀 방정식의 혼합된 형태로 구성되어 있으며 방정식의 해를 구하기 위한 방법으로 유한차분법을 이용하였다. 해석결과의 신뢰성을 고려하여 반구형 실린더 주위의 캐비테이션 유동의 실험치와 비교 분석하였다. 그 결과, 본 연구의 수치 해석 방법과 실험적 방법의 결과가 강한 양의 상관관계를 가짐을 알 수 있었으며, 이러한 수치적 뒷받침은 본 연구의 전산수치 해석 방법이 앞으로의 여러 유동 해석으로의 적용 가능성을 보여준다.

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Application of CFD in The Analysis of Aerodynamic Characteristics for Aircraft Propellers (전산유체역학을 이용한 항공기 프로펠러 공력특성 연구)

  • Cho, Kyuchul;Kim, Hyojin;Park, Il-Ju;Jang, Sungbok
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.40 no.11
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    • pp.917-926
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    • 2012
  • The analysis of aerodynamic characteristics for aircraft propellers is studied to develop high efficiency composite propellers. It is to verify the accuracy and reliability of predicting the efficiency characteristics of aircraft propellers by applying nonlinear numerical analysis. The numerical simulation method incorporated the CFD code, which is based on RANS (Reynolds Averaged Navier-Stocks) equation. The study includes a comparative analysis between the numerical simulation results and the wind tunnel test results of the full-scale aircraft propeller. The comparison shows that thrust and power coefficients of the propeller calculated by nonlinear numerical analysis are higher than those based on the results generated from the wind tunnel test. The efficiency of the propeller calculated by numerical analysis matches closely to the efficiency based on the wind tunnel test results. The verification results are analyzed, then, will be used in optimizing the design and manufacture of the subject aircraft propeller studied.

A Numerical Analysis on the Efficiency of the Resistive Vee Dipole (안테나 수치 해석 모델을 이용한 저항성 V 다이폴의 효율 분석)

  • Kim, Kang-Wook;Chun, Jong-Hoon
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.19 no.2
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    • pp.231-236
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    • 2008
  • A method of moments model for the resistive vee dipole has been established. In order to validate the numerical model, an experimental model is built and reflections from the antenna in the feed line are measured. The measured data and the numerical data agree closely validating the numerical model. Based on the numerical model, efficiency of the antenna and the power dissipated in the resistors are analyzed. The results show that the antenna has low radiation efficiency because of the loading resistors and that the resistors near the drive point of the antenna dissipate more power than do the resisters far from the drive point. The results can be used to determine the amount of power that can be accepted by the resistive vee dipole, to determine the power rating of the loading resistors for a desired application, or to estimate the operation range of the antenna.

Numerical analysis of tunnelling-induced ground movements (터널굴착으로 발생한 지반거동에 대한 수치해석적 분석)

  • Son, Moo-Rak;Yun, Jong-Cheol
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.11 no.3
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    • pp.229-242
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    • 2009
  • Numerical analysis has been performed to estimate maximum settlement, maximum horizontal displacement and total settlement volume at the ground surface due to tunnel excavation varying ground condition, tunnel depth and diameter, and construction condition (volume loss at excavation face). The maximum surface settlement from the numerical analysis has been compared with the maximum settlement at tunnel crown considering ground condition, tunnel depth and diameter, and construction condition, and it has been also compared with the maximum horizontal displacement. In addition, the volume loss ($V_L$) at tunnel excavation face has been compared with the total surface settlement volume ($V_s$) with the variation of ground condition, tunnel depth, and tunnel diameter. The results from the numerical analysis have been compared with field measurements to confirm the applicability and validity of the results and by this comparison it is believed that the numerical results in this study can be utilized practically in analyzing the ground movements due to tunnel excavation.

Dynamic Characteristics Simulation for a Simplex Swirl Injector (스월 인젝터의 동특성에 대한 수치해석 연구)

  • 박홍복
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.34 no.9
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    • pp.67-75
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    • 2006
  • A fully nonlinear model accounting for swirling effect has been applied in analyzing the dynamic response for a classical swirl injector. The current work applied highly accurate Boundary Element Methods (BEMs) in assessing its static and dynamic characteristics. On the basis of moving surface treatment method and surface instability study, which are obtained from the previous static characteristics analysis in pressure-swirl injectors, this work was expanded for analyzing the dynamics of a classical swirl injector. The dynamic response through injector components for disturbed inflow condition was investigated. The modified code was validated from comparison with the theoretical result for a typical swirl injector. Clearly the simulated result shows the interesting characteristics of swirl injectors to provide either amplification or damping of the input disturbance through each component. These results give promise in applying the current model to nonlinear dynamic characteristics of swirl injectors.