• 제목/요약/키워드: 유동계

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초음파 상호상관 기법을 이용한 유체의 평균유속 측정 연구 (A Study on Mean Flow Velocity Measurement by Cross Correlation of Ultrasonic Waves)

  • 김창호;이덕기;백종승;조문재
    • 한국음향학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.5-15
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    • 1995
  • 초음파 상호상관 기법을 파이프를 통해 흐르는 물의 유속측정에 적용하였다. 상호상관 기법을 활용하여 비삽입 방법으로 유체의 평균 유동속도를 측정할 수 있었으며, 이 기법을 이용한 비삽입, 비접촉식 측정방식은 기존의 기계식 유량계의 유동방해로 인한 공정에너지 손실을 크게 감소시키는 장점을 가지고 있다. 유동속도의 계산을 위해 실시간 FFT용 디지탈 신호처리기를 이용하였으며, 50mm에서 248mm의 유동관에서 유동 실험결과 0.25m/s에서 16m/s사이의 유속범위에서 평균유속의 측정 정확도는 약 $1\%$ 나타났다. 상호상관 기법의 유동측정 기술은 상수와 공업용수 등을 포함한 대부분의 액체유량 측정에 활용이 가능하다.

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비압축성 Navier Stokes 방정식을 이용한 2차원 터빈 익렬내의 난류유동해석 (Incompressible Turbulent Flow Simulation of the Rotor-Stator Configuration)

  • 김홍원;박원규;정영래;김기섭;문성균
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 1995년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.225-234
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    • 1995
  • 터빈익렬내부의 유동해석을 위해 비압축성 점성유동해석을 이용한 수치 해석 프로그램을 개발하였다. 지배방정식으로는 2차원의 비정상 비압축성 Navier-Stokes 방정식을 일반화된 곡선좌표계로 전환하여 암시적으로(implicitly) 반복적인 시간진행방법을 이용하여 유동해석을 하였다. 지배방정식의 각항들은 시간에 대해 1차의 정확도 그리고 영역에 대해서는 2차의 정확도, 대류항에 대해서는 3차의 정확도를 가지는 Upwind기법을 적용하였다. 특히, 실험적 접근이 매우 어려운 터빈의 정익과 회전하고 있는 동익과의 상호운동을 멀티블럭기법과 데이터 interface를 통해 보다 쉽게 해석할 수 있었다. 본 연구결과는 정익만을 계산한 타 연구자의 결과와의 비교시 매우 일치하였으며 물리적인 유동을 잘 파악할 수 있었다. 난류유동 해석을 위해서 Baldwin-Lomax 모델을 적용하였다.

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상류유동전개부, 수축부 및 자유분사류로 이어지는 유동장에서의 난류에너지 천이에 대한 연구 (Transition of Turbulent Kinetic Energy Through a Serial Unit of Straight-Duct, Contraction and Free-Jet)

  • 한용운;남경덕
    • 대한기계학회논문집
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    • 제16권12호
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    • pp.2368-2375
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    • 1992
  • 본 연구에서는 축대칭 유동장치를 구성하여 열선 풍속계를 이용, 중심축에 따 른 난류쇠퇴양식을 살펴보고 동시에 난류에너지천이에 대한 세밀한 분석을 통하여 각 각 상류유동전개부, 수축부 및 자유분사류로 연속되는 3개의 유동 구조속에서 어떻게 천이해 갈 것인가를 측정하여 축대칭 유동의 난류구조 변천에 대한 기초 실험자료로 제시하고저 한다.

해저 파문에서의 입자의 라그란지적 혼돈 및 확산 (Lagrangian Chaos and Dispersion of Passive Particles on the Ripple Bed)

  • 김현민;서용권
    • 한국해양공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.13-24
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    • 1993
  • 해양오염은 환경파괴의 주요 인자이다. 해양바닥에 가라않은 오염물질을 근본적으로 제거하는 문제와는 별도로, 파동(wave)에 의해 그것이 자동적으로확산될 수가 있다. 파문(ripple)으로 덮혀진 해저(sea bottom)에서 표면의 중력파에 의한 물의 수평방향 요동운동은 와류(vrotices)를 발생시칸다. 이런한 유동장은 해저 침전물을 부유시켜 멀리까지 화가신시키는 작용을 한다.파문주위의 유동장을 살펴보면 모서리(crest)에서 발생된 와류로 인해 정상유동성분이 존재하며 이런한 정상유동은 파문의 주기적 형상으로인해 다분히 순환적이다. 이ㅔ 파동에 의한 요동운동이 가세하면 Taylor 와류와 같은 효과를 보여 줄 것이다. 해저부근에서의 이러한 확산효과를 보기 위하여, 해양유동을 단순화하여 최근 널리 이용되고 있는 혼돈이론을 가미시켰다. 아주 단순한 유동이라도 복잡한 입자의 궤적을 나타내며 입자의 확산과 연관됨을 수치해석을 이용하여 보여준다.

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프로세스 배관계의 3차원 유동해석 (3-D Flow Simulation of Process Piping System)

  • 양희천;박상규
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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    • pp.469-473
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    • 2001
  • It is very important that piping system shall meet the optimum design requirement as predicted in designing system. If the piping system proved not to meet the requirement in commission it shall be redesigned and corrected till the required capacity is satisfied. which costs much expense. The objective of this study is to understand steady 3-dimensional flow phenomena in a process piping system numerically. 3-dimensional numerical simulations with standard $k-{\epsilon}$ model were carried out by using ALGOR code for three cases of Reynolds number. 2500, 3500 and 4500, based on inlet pipe diameter and three cases of inflow air temperature, $20^{\circ}C,\;50^{\circ}C$ and $100^{\circ}C$.

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다상유동 해석을 위한 비정렬격자계를 사용한 체적포착법 (VOLUME CAPTURING METHOD USING UNSTRUCTURED GRID SYSTEM FOR NUMERICAL ANALYSIS OF MULTIPHASE FLOWS)

  • 명현국
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 추계학술대회논문집
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    • pp.201-210
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    • 2009
  • A volume capturing method using unstructured grid system for numerical analysis of multiphase flows is introduced in the present paper. This method uses an interface capturing method (CICSAM) in a volume of fluid(VOF) scheme for phase interface capturing. The novelty of CICSAM lies in the adaptive combination of high resolution discretization scheme which ensures the preservation of the sharpness and shape of the interface while retaining boundedness of the field, and no explicit interface reconstruction which is perceived to be difficult to implement on unstructured grid system. Several typical test cases for multiphase flows are presented, which are simulated by an in-house solution code(PowerCFD). This code employs an unstructured cell-centered method based on a conservative pressure-based finite-volume method with CICSAM. It is found that the present method simulates efficiently and accurately complex free surface flows such as multiphase flows.

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비정렬 혼합 격자계에서 격자 변형 기법을 이용한 비정상 점성 유동 수치 모사 (NUMERICAL SIMULATION OF UNSTEADY VISCOUS FLOWS USING A GRID DEFORMATION TECHNIQUE ON HYBRID UNSTRUCTURED MESHES)

  • 이희동;정문승;권오준
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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    • pp.252-268
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    • 2009
  • In the present study, a grid deformation technique has been incorporated into the unsteady compressible and incompressible viscous flow solvers on unstructured hybrid meshes. An algebraic method based on the basis decomposition of normal edge vector was used for the deformation of viscous elements, and a ball-vertex spring analogy was adopted for inviscid elements among several spring analogy methods due to its robustness. The present method was validated by comparing the results obtained from the grid deformation and the rigid motion of entire grids. Fish swimming motion of an NACA0012 airfoil and flapping wing motion of a generic fighter were simulated to demonstrate the robustness of the present grid deformation technique.

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대칭 및 비대칭 유동장에서 다회선 초음파 유량계의 유속분포 적분 방법 평가 (Performance Evaluation of the Velocity Profile Integration for the Multi-Path Ultrasonic Flowmeter in Symmetric & Asymmetric Flow Field)

  • 김주영;김경진;박성하
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 2002년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.370-377
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    • 2002
  • Generally, the system of calculation for the multi-path ultrasonic flow meters can be divided into two methods by how to get the mean velocity, namely, weighting and direct method. Weighting-method derive the mean velocity through modeling in theoretical velocity profile. Direct-method derive the mean velocity though actual flow distribution. The system of calculation varies with maker's transducer configuration and integration method. Each system has merits and demerits. This paper describes the system of integration that calculates line velocity over cross-section of the circular pipe. Flow rate mr discussed in this paper is a difference between theoretical flow rate and integrated flow rate according to values of Reynolds number in symmetric flow field or theoretical flow rate and integrated flow rate according to rotated model in asymmetric flow field.

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비정렬격자계를 사용하는 3차원 유동해석코드 개발 (II) - 코드성능평가 - (Development of 3-D Flow Analysis Code Using Unstructured Grid System (II) - Code's Performance Evaluation -)

  • 김종태;김종은;명현국
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권9호
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    • pp.1057-1064
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    • 2005
  • A conservative finite-volume numerical method using unstructured meshes, which is developed by the authors, is evaluated for its application to several 2-D benchmark problems using a variety of quadrilateral, triangular and hybrid meshes. The present pressure-based numerical method for unstructured mesh clearly demonstrates the same accuracy and robustness as that fur typical structured mesh.

일반 비직교좌표계를 사용하는 3차원 범용 유동해석 프로그램의 개발 (A Study on the Development of General Purpose Program for the Analysis of 3-D Fluid Flow by Using a General non-Orthogonal Grid System)

  • 허남건;조원국;김광호
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권12호
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    • pp.3345-3356
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    • 1994
  • A general purpose program, TURBO-3D, for the analysis of 3-D fluid flow in complex geometry has been developed, which employs a standard $k-\varepsilon$ turbulence model and a general nonorthogonal grid system. For the purpose of verification of the program and testing the applicability, turbulent flows in an S-shaped diffuser and turbulent flows over an backward facing step are solved and compared with the earlier results. Comparison with the results by the STAR-CD program has been also made for the same flow configuration and grid structure. The agreements are excellent and hence the program has been verified. Since the present program is applicable only on limited flow phenomena and lacks the pre-and post processor, further improvements toward these directions are being made.