• Title/Summary/Keyword: 유동모드

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램 가속기 성능 향상을 위한 예 혼합기 조성비 최적화에 관한 연구

  • 전용희;이재우;변영환
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1999.10a
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    • pp.15-15
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    • 1999
  • 램 가속기에 대한 연구는 램 가속기의 작동 조건이 고온, 고압, 초고속이라는 점과 가속기 내부에서 급격한 화학반응이 수반된다는 특성으로 인하여 실험과 해석상의 상당한 어려움이 존재한다. 램 가속기는 작동 모드에 따라 탄체 후방의 열적 질식 조건을 이용한 열적 질식 모드(Thermally Choked Mode)와 탄체 표면에 형성되는 데토네이션파를 이용한 초폭굉모드(Superdetonative Mode)로 나뉘어진다. 본 연구는 초폭굉 모드로 작동하는 램 가속기의 작동 성능 향상을 위한 방법으로 수치 최적화 기법을 이용한 램 가속기 내부 예 혼합기의 조성비 최적화를 수행하였다. 설계 변수로는 수소와 질소의 조성비를 선정하였으며, 최적 설계 목표는 일정한 질량과 형상을 갖는 탄체를 초기속도 2500m/s에서 3000m/s로 가속시키기 위하여 필요한 최소 램 가속관의 길이로 정하였다. 본 연구에서는 구베법에 기반한 Simplex 방법 및 SLP(Sequential Linear Programming)등의 수치 최적화 기법을 적용하였고, 가속기 내부의 유동장은 해석의 효율성을 고려하여 이차원 비점성 유동으로 가정하였고, 비평형 화학반응 해석을 수행하였다.

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ARX Design Technique for Low Order Modeling of Backward-Facing-Step Flow Field (후향계단 유동장 저차 모델링을 위한 ARX 설계 기법)

  • Lee, Jin-Ik;Lee, Eun-Seok
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.40 no.10
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    • pp.840-845
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    • 2012
  • An ARX(Auto-Regressive eXogenous) modeling technique for vortex dynamics in the BFS(Backward Facing Step) flow field is proposed in this paper. In order for the modeling of the dynamics, the spatial and temporal modes are extracted through POD(Proper Orthogonal Decomposition) analysis. Determining the orders of the inputs and outputs for an ARX structure is carried out by the spectrum analysis and temporal mode analysis, respectively. The order of input delay terms is also determined by the flow velocity. Finally the coefficients of the ARX model are designed by using an artificial neural network.

Effect of Fuel Equivalence Ratio on Scramjet-to-Ramjet Mode Transition (스크램-램제트 모드 천이에 미치는 연료 당량비의 영향)

  • Ha, Jeong Ho;Yoon, Youngbin;Ladeinde, Foluso;Kim, Tae Ho;Kim, Heuy Dong
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.22 no.1
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    • pp.45-51
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    • 2018
  • The generation mechanism of NAR is not yet understood. In the present study, an in-depth analysis of the computational results previously obtained by the authors is conducted to investigate the flow mechanism responsible for NAR. A theoretical analysis has also been performed to understand the gas dynamic features during transition from scramjet to ramjet mode. It is known that there exists a critical value of the fuel equivalence ratio at which the flow states at the inlet of isolator remain unchanged. An increase in the equivalence ratio over the critical value leads to a sudden change in the static pressure and the Mach number at the inlet of the isolator, which is responsible for the generation of NAR.

축압기 유량조절용 Vortex 밸브의 유동 특성

  • 김영인;황영동;김성오;이기영;장문희
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05b
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    • pp.17-22
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    • 1996
  • 차세대원자로의 안전계통 성능향상을 위하여 축압기 설계에서 채택하고 있는 피등적 유량조절 장치인 vortex 밸브의 특성을 분석하였다. 단순화된 해석모델을 이용하여 vortex chamber의 유동 pattern을 분석하였으며 vortex 밸브의 성능에 중요한 영향을 미치는 기하학적 인자들의 영향 유동모드 전환시 주유량이 공급되는 수관의 수위거동 특성을 분석하였다. 또한 3차원 모의가 가능한 FLUENT 코드를 사용하여 vortex chamber의 유동장을 해석하여 vortex 밸브의 유동특성을 분석하였다.

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Numerical Study on Aerodynamic Characteristics of Flapping-Airfoil in Low Reynolds Number Flows (저 레이놀즈수 유동에서 Flapping-Airfoil의 수치적 공력특성 연구)

  • Lee, Jung-Sang;Kim, Chong-Am;Rho, Oh-Hyun
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.30 no.4
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    • pp.44-52
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    • 2002
  • Aerodynamic characteristics of a flapping airfoil in low Reynolds number flows are numerically studied using the unsteady, incompressible Navier-Stokes flow solver with a two-equation turbulence model. For more efficient computation of unsteady flows over flapping airfoil, the flow solver is parallel-implemented by MPI programming method Unsteady computations are performed for low Reynolds number flows over a NACA four-digit series airfoils. Effects of pitching, plunging, and flapping motion with different reduced frequency, amplitude, thickness and camber on aerodynamic characteristics are investigated. Present computational results yield a better agreement in thrust at various reduced frequency with experimental data.

Effects of a Submerged Block on the Sloshing of a Fluid in Rectangular Tanks (수중블럭이 사각형탱크의 자유수면 유동에 미치는 영향)

  • Choun, Young-Sun;Yun, Chung-Bang
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 1994.10a
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    • pp.191-200
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    • 1994
  • 사각형 유체저장탱크의 바닥에 놓여져 있는 사각형 블럭의 크기 및 위치가 자유수면의 유동진동수와 모드형상에 미치는 영향에 대하여 선형파이론을 적용하여 검토하였다. 유체의 영역을 3부분으로 나누고 각 영역에서의 속도포텐셜을 입사파와 블럭으로 인해 발생되는 반사파 및 전달파의 항으로써 표현하였다. 그리고 블럭에 의한 파의 반사율과 전달율은 유체영역의 경계에서 속도포텐셜과 유체입자의 속도가 연속인 조건을 사용하여 구하였다. 연구결과 블럭의 높이와 폭은 자유수면의 고유진동수에 크게 영향을 미치며 높이와 위치는 모드형상에 주로 영향을 준다. 블럭이 높고 폭이 넓을수록 고유 진동수는 감소하며 블럭이 높고 탱크의 벽면으로 이동할수록 모드형상은 크게 변한다.

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Numerical Study on Mode Transition in a Scramjet Engine (스크램제트 엔진에서의 모드 천이에 관한 수치해석 연구)

  • Ha, Jeong Ho;Das, Rajarshi;Ladeinde, Foluso;Kim, Tae Ho;Kim, Heuy Dong
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.21 no.6
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    • pp.21-31
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    • 2017
  • In the present study, theoretical and numerical analyses have been carried out to investigate the detailed flow characteristics during the mode transition. The theoretical analysis rearranged the knowledge of gasdynamics and the previous studies, and the numerical analysis has conducted to solve the 2D unsteady compressible Navier-Stokes equations with a fully implicit finite volume scheme. To validate the numerical analysis, the experiment was compared with it. The total temperature at the inlet of isolator and the hydrogen fuel equivalent ratio were changed to investigate their effects on the mode transition phenomenon. As the results, the numerical analysis reproduced well the experiment qualitatively, the increment in the hydrogen fuel equivalent ratio induced the scram-mode to ram-mode transition which is discontinuous with a non-allowable region, and the variation in the total temperature changed the boundary of the mode transition.

Useful Guide to Solve Herschel-Bulkley Model in a Flow Mode Damper (유동 모드 댐퍼에서의 Herschel-Bulkley 모델의 유용한 해법)

  • 이덕영;박성태
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.784-787
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    • 2003
  • Electrorheological(ER) and magnetorheological(MR) fluid-based dampers are typically analyzed using Bingham-plastic shear model under quasi-steady fully developed flow conditions. A Herschel-Bulkley constitutive shear flow relationship is that the linear shear stress vs. strain rate behavior of Bingham model is replaced by a shear stress that is assumed to be proportional to a power law of shear rate. This power is called the flow behavior index. Depending on the value of the flow behavior index number, varying degrees of post-yield shear thickening or thinning behavior can be analyzed. But it is not practical to analyze the damping force in a flow mode damper using Herschel-Bulkley model because it is needed to solve a polynomial equation. A useful guide is suggested to analyze the damping force in a damper using the Herschel-Bulkley model.

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DCT-domain Intra Prediction Scheme for MPEG-2/H.264 Transcoder (MPEG-2/H.264 트랜스코더를 위한 DCT 기반 Intra 예측기법)

  • Lee, Joo-Kyong;Chung, Ki-Dong
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.231-234
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    • 2006
  • H.264 코딩시 Intra 모드는 다양한 모드 즉, 매크로블록(MB) 당 16개의 $4{\times}4$ 블록 각각에 대한 9가지의 $4{\times}4$ 모드와 4가지의 $16{\times}16$ 모드의 오류 값을 계산하여 최상의 모드를 선택하게 된다. 이와 같은 픽셀 기반의 예측 기법을 DCT 기반의 MPEG-2/H.264 트랜스코더에 적용할 경우 DCT 변환의 특성으로 인하여 모드 예측을 위한 계산량이 높아지는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 MPEG2 DCT를 H.264의 정수형 DCT로 변환한 후, DCT 계수의 특징을 이용하여 Intra 모드를 결정하는 기법을 제안한다. 이때, 계수의 특징이 모호하여 모드를 결정하기 어려운 경우는 몇 가지 모드를 선택하여 오류 값을 계산하여 모드를 결정한다. 현재 정밀한 실험은 진행 중이며, 여러 동영상의 첫 Intra 프레임에 대한 실험을 수행한 결과 MB의 모드 결정의 정확도는 프레임 내 이미지의 특징에 영향을 많이 받았다. 예를 들면 Mobile과 같이 프레임 내의 픽셀 간 에지가 많이 존재하는 프레임은 추가적인 모드 결정을 사용하지 않아도 93%정도의 정확도를 보였으며 Akiyo, Foreman과 같이 이웃한 픽셀간 유사도가 상대적으로 높은 경우는 약 80% 정도의 순수 정확성을 보였다. 그러나 모드 판단이 모호한 경우의 모드도 결정한다면 90%이상의 정확도를 보일 것으로 예상된다. 향후 이미지의 특성에 따라 모드를 결정하는 값을 유동적으로 설정하는 기법을 연구하여 정확도를 높이는 연구를 수행하도록 하겠다.

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Detached Eddy Simulation of Base Flow in Supersonic Mainstream (초음속 유동에서 기저유동의 Detached Eddy Simulation)

  • Shin, Jae-Ryul;Moon, Sung-Young;Won, Su-Hee;Choi, Jeong-Yeol
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.37 no.10
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    • pp.955-966
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    • 2009
  • DES method is applied to an axisymmetric base flow at supersonic mainstream. The model is based on the Spalart-Allmaras (S-A) turbulence model in the RANS mode, and is based on the subgrid scale model in the Large-eddy simulation (LES) mode. Accurate predictions of the base flowfield and base pressure are successfully achieved by using the DES methodology which is less expensive than LES. Flow properties at the edge of base, such as boundary layer thickness, momentum thickness and skin fraction are compared with Dutton et al [experimental data to proper prediction of base flowfiled. From the present results, The DES accurately resolves the physics of unsteady turbulent motions, such as shear layer rollup, large-eddy motions in the downstream region and small eddy motions inside the recirculating region. Moreover, The present results of using an empirical constant $C_{DES}$ of 1.2 shows good agreement with experimental data than conventional empirical constant $C_{DES}$ of 0.65.