• Title/Summary/Keyword: 실험유체역학

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실험 유체 역학

  • 이동호
    • Journal of the KSME
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    • v.22 no.6
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    • pp.452-455
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    • 1982
  • 본 강연에서는 기계공학의 한 중요한 필수과목인 유체역학 분야에 있어서 실험유체역학 강좌의 개설 필요성을 이야기하고 현재 국내 대학여건을 고려하여 적당한 예산 및 시간배정으로 가능한 예를 들어 이를 설명코자 한다. 유체의 유동현상에 관한 학문인 유체역학은 우리가 살고 있는 대기의 유동, 지표면을 흐르는 강물유동, 해류유동으로 부터 인체의 혈관내의 혈액유동등등 우 리의 일상생활과 밀접한 관련을 맺고 있다.

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Computational Fluid Dynamics for Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) (고체고분자전해질연료전지의 해석을 위한 전산유체역학)

  • Kim, Sunhoe
    • Prospectives of Industrial Chemistry
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    • v.22 no.4
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    • pp.20-34
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    • 2019
  • 수소경제 시대의 도래와 함께 연료전지에 관한 연구가 크게 주목받고 있다. 그중 실험적으로 분석이 어려운 부분에 관하여 비용과 시간이 요구되는 실험적인 방법을 배제할 수 있는 모델링 기법인 전산유체역학(computational flow dynamics, CFD)이 큰 관심을 받고 있다. 연료전지의 연구에 주로 사용되는 전산유체역학에 관한 연구는 열분포, 유체의 흐름, 각종 반응물의 농도, 그리고 전기화학반응 등의 실험적인 분석이 현실적으로 불가능한 부분의 분석으로 통하여 실험을 줄이고도 많은 결과를 얻을 수 있는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 기고문에서는 전산유체역학을 이용한 연료전지 내부에서 벌어지고 있는 각종 유체, 열, 전기화학반응 등에 관한 연구동향을 소개하고자 한다.

A Study on the Development Fluid Mechanics Principles by WBI Learning Program (유체역학의 원리 학습을 위한 WBI 프로그램 개발 연구)

  • Son, Young-Bae;Park, Dea-Woo
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.369-373
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    • 2010
  • In middle and high school to learn engineering principles to Experiments in space and time constraints and difficulties for the study of engineering principles to the problem is superficial. In this paper, Pascal's principles etc. learning about fluid mechanics and implemented in Web Browser, In connection with flash and HTML, and simulation and virtual experiments is to implement interesting. Of fluid mechanics education through engineering design and web design through the actual web server is implemented on the Internet over broadband. Department of Education, this study fluid dynamics and the Internet will contribute to the development of distance education.

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Deep RIE를 이용하여 제작된 마이크로 노즐 내에서 유체의 거동에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 분석

  • Jeong, Gyu-Bong;Song, U-Jin;Cheon, Du-Man;Yeo, Jun-Cheol;An, Seong-Hun;Lee, Seon-Yeong
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.37.2-37.2
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    • 2009
  • 다이렉트 프린팅 방식에 대한 수요가 높아지면서 마이크로 노즐에 대한 수요도 높아지고 있다. 마이크로 노즐은 Nano particle deposition system (NPDS)에서 가장 중요한 부분으로 금속이나 세라믹 분말을 음속으로 가속시키는 역할을 한다. 또한 마이크로 노즐은 마이크로 스페이스 셔틀과 주사바늘이 없는 약물 주사 시스템 등의 많은 분야에서 사용 가능하다. 이러한 마이크로 노즐은 대부분 기계적 절삭법을 이용하여 알루미늄으로 만들어져왔다. 하지만 알루미늄으로 만들어진 마이크로 노즐은 경도가 낮아 세라믹 나노 입자를 적층하는 것에 적절치 못하며 사용가능한 수명이 짧다는 단점을 가지고 있다. 또한 가장 큰 단점으로 노즐목을 1mm이하로 제작하는 것이 어렵다는 것이다. 따라서 본 연구에서는 Si wafer를 Deep RIE 방식을 이용하여 3차원적으로 제작하였다. Deep RIE 방식 중 BOSCH process를 이용하였다. 이렇게 만들어진 마이크로 노즐은 다이렉트 프린팅 방식중 하나인 NPDS에 적용하였다. Si wafer로 만들어진 마이크로 노즐이 적용된 NPDS를 이용하여 graphite 분말을 가속하여 적층 실험을 실시하였다 이와 함께 전산 유체 역학(CFD)를 이용하여 마이크로 노즐일 이용한 초음속 가속 가능 여부를 판단하였다. 전산 유체 역학은 유한 요소법을 이용하여 유체의 거동을 시뮬레이션을 통하여 예측하는 것으로 마이크로 노즐 내에서 유체의 흐름을 예상할 수 있다. 실제 실험의 결과와 전산 유체 역학을 이용한 시뮬레이션 결과dml 비교 분석을 실시하였다.

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The Objectives of EFD-CFD Comparison Workshop and Future Plan (EFD-CFD 비교워크샵 목적과 발전 방향)

  • Kim, Cheolwan
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.45 no.3
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    • pp.191-193
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    • 2017
  • EFD-CFD Comparison Workshop was proposed based on the drag prediction workshop and high lift prediction workshop of AIAA. This workshop is organized to escalate the levels of wind tunnel test and computational fluid dynamics and to escalate the level of domestic aerodynamic technology through the collaboration of both areas. For three benchmark cases of which wind tunnel test results are available, comparison workshops have been held since 2015.

A Technical Review of Hydromechanical Properties of Jointed Rock Mass accompanied by Fluid Injection (유체 주입을 동반한 절리 암반의 수리-역학 특성 평가에 대한 고찰)

  • Kim, Hyung-Mok;Guglielmi, Yves;Rutqvist, Jonny;Park, Eui-Seob
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.29 no.1
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    • pp.12-29
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    • 2019
  • Permeability and its change due to a fluid injection in jointed rock mass is an important factor to be well identified for a safe and successful implementation of Carbon Capture and Sequestration (CCS), Enhanced Geothermal System (EGS) and Enhanced Oil Recovery (EOR) projects which may accompany injection-induced hydromechanical deformation of the rock mass. In this technical report, we first reviewed important issues in evaluating initial permeability using borehole hydraulic tests and numierical approaches for understanding coupled hydromechanical properties of rock mass. Recent SIMFIP testing device to measure these hydromechanical properties directly through in-situ borehole experiments was also reviewed. The technical significance and usefulness of the device for further applications was discussed as well.

An Experimental Investigation on Mechanical Properties of Electro-Rheological Fluids with the Application to Vibration Control (전기유동유체의 역학적 특성 고찰 및 진동 제어 응용)

  • 김기선
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.6 no.1
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    • pp.20-29
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    • 1994
  • 본 논문에서는 실리콘 오일을 용매로 사용하여 조성된 전기유동유체의 전기장 부하 변화에 따른 역학적 특성을 고찰하였으며 그응용성에 대하여 연구하였다. 유체에 가해지는 전기장은 0~0.25kV/mm까지 변화시켰고 외부에서 가해지는 회전력은 0∼500rpm까지의 범위로 설정하였으며 용매의 점성계수 및 각각의 용매에 대한 입자 중량비를 달리하여 자체 조성한 4종류의 전기유동유체에 대하여 특성을 고찰하였고, 전기유동유체의 항복응력도 부 하되는 전기장의 함수로 증가함을 알수 있었다. 또한 부하되는 전기장의 크기 뿐만이 아니 라 입자의 중량비 용매의 점성계수도 전기유동유체의 거동에 많은 영향을 미침을 알수 있었 다. 또한, 전기유동유체를 이용한 응용예로서 지능구조물을 제작하여 전기장에 따른 진동특 성변화를 고찰하였다. 실험결과 부하되는 전기장의 강도가 증가함에 따라 구조물의 고유진 동수가 점차적으로 증가하였으며 입자의 중량비가 증가할수록 증가폭이 커 넓은 범위의 제 어영역을 가짐을 알수 있었다. 전기유동유체의 진동제어 이용가능성을 입증하기 위하여 시 간영역에서 구조물의 전기장에 대한 과도 진동제어 응답과 강제진동제어 응답을 실험하였다.

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Ideal MHD Beta Limit for Optimum Stable Operation of Axisymmetric Tokamak Reactor with a Circular Cross Section (원형 단면을 가진 축대칭형 토카막 핵융합로의 최적운전을 위한 이상적 자기유체역학 안전성을 유지하는 베타값의 최대한계)

  • Lee, Hyoung-Koo;Hong, Sang-Hee
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.21 no.1
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    • pp.32-39
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    • 1989
  • A method for determining the optimum ideal MHD $\beta$limit and the operation conditions is presented for an axisymmetric tokamak reactor with a circular cross section. The $\beta$limit is calculated under the constraints of ideal MHD instability criteria with varying the operation conditions which depend on the toroidal current density distributions. Semiempirical laws deduced from experimental observations are used for the toroidal current density distributions. Analytic derivations of various equations required to determine the $\beta$limit are carried out from the empirical equations. Various distributions of the $\beta$limit are obtained by the numerical calculations for different distributions of the toroidal current density. The resulting values of the maximum $\beta$limited by ideal MHD instabilities are expressed by a scaling law in terms of the tokamak geometry and the safety factor.

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Numerical Simulation on Drag and Lift Coefficient around Ship Rudder using Computational Fluid Dynamics (전산 유체 역학을 이용한 선박 방향타 주변의 항력 및 양력 계수에 대한 수치 시뮬레이션)

  • Bon-Guk Koo
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.24 no.2
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    • pp.97-102
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    • 2023
  • Numerical simulations have been performed to investigate the hydrodynamic characteristics of the rudder since they play an important role in naval architecture fields. Although some values such as hydrodynamics forces can be measured easily in the towing tanks, it is difficult to obtain the detailed information of the flow fields such as pressure distribution, velocity distribution, vortex generation from experiments. In the present study, the effects of hydrodynamic coefficients and Reynolds number acting on the rudder were studied by using Computational Fluid Dynamics(CFD). Ansys fluent, one of commercial CFD solvers, solves the Navier-Stokes equations and the k-epsilon turbulence model is selected for the viscous model to solve RANS equations. At first, drag coefficients and lift coefficient for different angle of attack are obtained by using a CFD commercial code for KCS rudder. Secondly, the 2-D lift coefficients and drag coefficients are compared with 3-D coefficients at the same conditions. Thirdly, the effects of Reynolds number on the hydrodynamic forces are investigated.