• Title/Summary/Keyword: 유동계산

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Effect of Flow Liners on Ship′s Wake Simulation in a Cavitation Tunnel (캐비테이션 터널에서의 반류분포 재현에 미치는 유동조절체의 영향)

  • Jin-Tae Lee;Young-Gi Kim
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.30 no.2
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    • pp.66-75
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    • 1993
  • Flow control devices, such as flow liners, are frequently introduced hi a cavitation tunnel in order to reduce the tunnel blockage effect, when a three-dimensional wake distribution is simulated using a complete ship model or a dummy model. In order to estimate the tunnel wall effect and to evaluate the effect of flow liners on the simulated wake distribution, a surface panel method is adopted for the calculation of the flow around a ship model and flow liners installed in a rectangular test section of a cavitation tunnel. Calculation results on the Sydney Express ship model show that the tunnel wall effect on the hull surface pressure distribution is negligible for less than 5% blockage and can be appreciable for more than 20% blockage. The flow liners accelerate the flow near the after body of the ship model, so that the pressure gradient there becomes more favorable and accordingly the boundary layer thickness would be reduced. Since the resulting wake distribution is assumed to resemble the full scale wake, flow liners can also be used to simulate an estimated full scale wake without modifying the ship model. Boundary layer calculation should be incorporated in order to correlate the calculated wake distribution with tole measured one.

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Analysis of Residence Time Distribution in Extrusion Process Including the Effect of 3-D Circulatory Flow (3차원 순환 유동효과를 고려한 압출공정에서의 체류시간 분포해석)

  • 권태헌
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.3 no.2
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    • pp.135-147
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    • 1991
  • 압출공정 중에 화학반응이 수반되는 경우에 화확반응은 온도와 체류시간분포 (Residence Time Distribution (RTD))에 의해 결정되므로 압출기의 설계 및 공정조건의 확 립에 있어서 RTD를 정확히 측정하거나 예측하는 것은 매우 중요하다. RTD를 예측하기 위 해 제안된 종래의 방법은 압출기내에서의 유동을 2차원으로 단순화하여 RTD와 체류시간분 포함수 f(T)와 누적 체류시간 분포함수 F(T)를 해석적으로 구하였다. 그러나 이러한 종래의 RTD에 관한 해석방법은 실제압출기 내부에서 일어나는 3차원적 순환유동(Circulatory Flow)을 정확하게 고려하지 못하는 문제점을 갖고 있다. 본논문에서는 RTD를 정확하게 예 측하기 위하여 3차원 순환유동을 고려한 RTD를 구하는 방식을 제시하고 f(T)에 관한 새로 운 공식을 유도하였다. 새로운 방식을 적용하기 위해서 유사 3차원(Quasi-3-Dimensional) 유한요소 해석법을 이용하여 속도분포를 구한 후에 순환유동을 고려한 RTD 및 f(T), F(T) 를 계산하였다. 순환유동이 고려안된 종래의 방법에 따른 계산 결과와 비교한 결과로서 종 래의 방식은 순환유동이 고려안되었기 때문에 RTD를 과소평가하는 경향이 있음을 알수 있 었다.

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흡입구를 포함한 액체 램제트 엔진의 3차원 유동 해석

  • 임상규;오대환;손창현;이충원
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.14-14
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    • 1999
  • 액체 램제트 엔진의 특성은 흡입구를 통해 들어오는 유입공기의 상태에 따라 많이 달라진다. 흡입구에 들어오는 공기의 유입각이 일정각도를 넘어서면 유입공기의 왜곡이 심하여 정상적인 연소가 불가능 할 수 있다. 따라서 다양한 비행조건에 따른 램제트 엔진의 특성을 파악하기 위하여 외부 유입영역, 흡입구, 연소기, 노즐 및 출구 대기 영역을 함께 계산하여 유동 특성과 연소 특성을 파악하고자 하였다. 흡입구는 마하 2.0을 기준으로 설계하고, 4각 덕트에서 완만하게 원형 덕트로 변화되는 확대관의 형상으로 비행체에 붙어 있는 것으로 격자를 구성하였다. 흡입구에서의 유동 조건은 비행체을 지난 유속이 마하 2.0과 2.2의 경우에 대하여 수치 실험을 수행하였으며, 비반응 유동 해석과 연소가 있는 반응 유동해석 결과를 흡입구를 포함하지 않았던 선행 연구 결과들과 비교하였다. 유입각이 영 일 때의 흡입구를 포함한 계산 결과는 흡입구에서 생성되는 충격파에 의한 손실로 총압력이 흡입구를 포함하지 않았던 선행 연구 결과와 차이가 있었으나 유동 특성에는 큰 차이가 없었다. 그러나 유입각이 증가함에 따라 흡입구로 유입되는 공기의 량이 감소하고 그에 따른 유동의 왜곡이 심하여 연소특성에 변화를 보여 주었다.

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Application of Preconditioning to Navier-Stokes Equations (예조건화 방법론의 Navier-Stokes 방정식에의 적용)

  • 이상현
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.8 no.1
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    • pp.16-26
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    • 2004
  • The objective of this study is to apply preconditioning to Wavier-Stokes equations with a turbulence model. The concept of a pseudo sonic speed was adopted. Roe's FDS was used for spatial discretization, LU-SGS scheme was used for time integration. In order to test the algorithms, the low speed flows around NACA airfoils and the flows through supersonic nozzle were calculated. The algorithm developed in the present study shows good performance in the calculations of low speed viscous flows and supersonics flows.

Hypersonic flow calculations using AUSMPW+ and Shock-Aligned Grid Technique (AUSMPW+ 수치기법과 충격파 정렬 격자 기법을 이용한 극초음속 유동장 해석)

  • Kim K. H.;Kim C.;Rho O. H.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 1999.05a
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    • pp.73-78
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    • 1999
  • 극초음속 유동장의 정확한 해석을 위해 AUSMPW+ 수치기법과 충격파 포착시 생기는 수치오차를 제거하기 위해 충격파 정렬 기법(Shock-Aligned Grid Technique)을 개발하였다. AUSMPW+ 수치기법은 자체 수치점성이 적은 수치기법으로 점성 경계층 계산시 정확한 계산결과를 보여주며 기존의 AUSM 계열이 가지는 문제점인 물성치의 진동 현상을 제거한 수치기법이다. 원통형과 무딘 물체 주위의 극초음속 유동장 해석을 통해 공력이 진동현상 없이 정확하게 계산됨을 확인하였다. 그리고 충격파 정렬 기법의 특성을 파악하기 위해 충격파 반사문제와 충격파-충격파 상호작용 문제를 해석하여 수치오차 없이 충격파를 포착할 수 있음을 보였다. 또한 화학적 평형 비평형 유동 영역까지 충격파 정렬 격자 기법을 확장하였다.

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Analysis of Low-Speed Gas Flows Around a Micro-Plate Using a FDDO Method (FDDO 방법을 이용한 미소평판 주위의 저속 유동장 해석)

  • Chung, Chan-Hong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.32 no.8
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    • pp.12-19
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    • 2004
  • Low-speed gas flows around a micro-scale flat plate are investigated using a kinetic theory analysis. The Boltzmann equation simplified by a collision model is solved by means of a finite difference approximation with the Discrete Ordinate method. Calculations are made for flows around a 5% flat plate with a finite length of 20 microns. The results are compared with those from the Information Preservation method and a continuum approach with slip boundary conditions. It is shown that three different approaches predict a similar basic flow patterns, while the results from the present method are more accurate than those from the other two methods in details.

Unsteady Three-Dimensional Analysis of Transverse Fuel Injection into a Supersonic Crossflow using Detached Eddy Simulation Part II : Reacting Flowfield (DES를 이용한 초음속 유동내 수직 연료분사 유동의 비정상 3차원 해석 Part II : 반응 유동장)

  • Won, Su-Hee;Jeung, In-Seuck;Choi, Jeong-Yeol
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.37 no.9
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    • pp.879-888
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    • 2009
  • Unsteady three-dimensional reacting flowfield generated by transverse hydrogen injection into a supersonic mainstream is numerically investigated using DES and finite-rate chemistry model. Comparisons are made with experimental results to investigate the turbulent reacting flow physics. The numerical OH distribution describes well the experimental OH-PLIF result, while the numerical ignition delay time shows some disparity due to the restricted available experimental data. The intermittency phenomena are identified by the comparative analysis between RANS and DES. Those effects are also quantified by the temperature distributions along streamlines and superimposed OH mass fraction along with time.

Analysis of Contaminants in a $CH_4-O_2$ Vitiated Air Heater ($CH_4-O_2$ Vitiated 공기가열기에서의 오염도 분석)

  • Na, Jae-Jeong;Lee, Jung-Min;Lim, Jin-Shik
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.447-450
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    • 2010
  • This study was conducted to explore the flow contamination in the $CH_4-O_2$ vitiated air heater. Non-equilibrium and equilibrium calculation were made of the flow processes in the heater and nozzle assuming the inviscid and one dimensional flow. The results were compared with the measurement data. The overall results of this study showed additional non-equilibrium calculation should be considered to assess the presence of NO, which species could yield the combustion delay or no reaction, as a contaminant.

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Paddle Shift Analysis During Semiconductor Encapsulation (반도체 캡슐화 성형 공정에 있어서 패들 변형 해석)

  • Han, Se-Jin;Huh, Yong-Jeong
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.18 no.5
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    • pp.147-156
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    • 2001
  • 본 연구에서는 칩 캡슐화 성형 공정 중의 패들 변형을 해석하기 위한 방법론이 연구되었다. 헬레쇼오 근사 모델에 근거한 유한요소법이 칩 캐비티에서의 유동 해석을 위해 사용되었다. 리드 프레임 상의 구멍을 통한 통과 유동해석을 위한 근사모델이 제안되었다. 본 연구에서 제시된 해석모델에 의해 계산된 값과 실험 값은 잘 일치하였다. 유동해석을 통하여 리드프레임과 패들에 의해 경계를 이루고 있는 상, 하 캐비티간의 압력차가 계산되었다. 최종적으로 패들 변형이 압력차 계산 값을 이용하여 계산되게 된다.

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Numerical Study of Two-Dimensional Supersonic Ejector Flows (이차원 초음속 이젝터 유동에 대한 수치해석적 연구)

  • 김희동;이영기;서태원
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.2 no.1
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    • pp.1-12
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    • 1998
  • Industrial ejector system is a facility to transport, to compress or to pump out a low pressure secondary flow by using a high pressure primary flow. An advantage of the ejector system is in its geometrical simplicity, not having any moving part, compared with other fluid machinery. Most of the previous works have been performed experimentally and analytically. The obtained data. are too insufficient to improve our current understanding on the detailed flow field inside the ejector. In order to provide more comprehensive data on this ejector flow field, two-dimensional computations using Reynolds-averaged Navier-Stokes equations were performed for a very wide range of operating pressure ratio of the supersonic ejector with a secondary throat. The current results showed that the supersonic ejector system has an optimum pressure ratio for the secondary flow total pressure to be minimized. The numerical results clearly revealed the shock system, shock/boundary layer interaction, and secondary flow entrainment inside the supersonic ejector.

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