• Title/Summary/Keyword: 유동심

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Fluid-Structure Interaction in the Axisymmetric Abdominal Aortic Aneurysm By Pulsatile Flow (맥동유동에 의한 축대칭 복부대동맥류의 유체-고체 상호작용)

  • 권치호;김영호
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.22 no.1
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    • pp.59-68
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    • 2001
  • 유체-고체 상호작용을 고려하여 다양한 복부대동맥류 모델에 대해서 맥동유동 및 구조를 동시에 해석하였다. 동맥류의 확장부 크기와 혈관벽 두께에 따라서 총 여덟 개의 축대칭 동맥류 모델을 선정하였다. 유한체적법 및 압력기반의 유한차분법을 이용하여 유동을 해석하였으며, 유한요소법을 이용하여 구조해석을 수행하였다. 동맥류의 확장부위가 클수록 최대응력은 최대확장부위와 변곡점에 해당하는 동맥류의 입구 및 출구 부분에 집중되었으며, Von Mises 응력은 최대확장부위 뿐만 아니라 동맥류의 근위부와 원위부($\pm$1D)에서도 현저하게 증가하였다. 또한 더욱 확장된 모델일수록 혈관벽은 직경방향의 변위보다 축방향의 변위가 지배적이었으며, 동맥류 원위부보다 근위부에서 큰 축방향 변위를 나타냈다. 동맥류 입구부의 미약한 와류는 한 주기동안 그 크기와 강도를 더해가며 동맥류 원외부로 이동하였고, 동맥류의 내부 유동은 압력차이가 감소하는 기간동안 더 큰 영향을 받았다. 확장정도가 심할수록 동맥류 내부에 더 크고 강한 와류가 관찰되었다. 압력차이가 최소가 된 직후 동맥류의 근위부와 원위부동맥 벽 근처에서의 역방향 유동이 관찰되었다. 대체로 혈관벽 두께가 감소한 모델과 더욱 확장된 모델일수록 벽전달률은 감소하였다. 혈관벽의 탄성에 의하여 압력차이와 벽전달률 사이에 위상차가 존재함이 확인되었다. 유체-고체의 상호작용을 고려한 연구는 다른 심혈관계를 이해하는데도 매우 유익할 것으로 생각된다.

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터빈 유량계를 사용한 이상유동의 측정

  • Sim, Jae-U
    • Journal of Ocean Engineering and Technology
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    • v.12 no.2 s.28
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    • pp.147-152
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    • 1998
  • In this study turbine flowmeters were used to predict volumetric flow rate of each phase in two-phase, gas-liquid, flowing in a vertical tube. To determine volumetric flow rates of two-phase, air-water, flowing vertically upward through the polycarbonate tube(57mm ID-inside diameter), two turbine flow meters were used. For void fraction measurements, two gamma densitometers were used at each location of the turbine flow meter, one at the upstream and the other at the downstream. It was determined that the turbine flowmeter's outputs were a function of actual volumetric flow rate of each of the two phases. A two-phase flow model was developed.

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A Study on the Pressure Loss, Heat Transfer Performance and Fouling Control in Liquid fluidized Bed Heat Exchanger (액체 유동층 열교환기의 압력 손실, 열전달 성능 및 화울링 조절에 대한 연구)

  • 김내현;이윤표;윤성영
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.4 no.1
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    • pp.59-66
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    • 1995
  • 본 연구에서는 액체 유동층 열교환기의 수직관내에 유리알 (직경 3.0mm, 비중 2.54) 이 물과 함께 흐를 때 압력 손실, 열전달 계수 및 화울링 계수를 측정하였다. 실험 결과 유리알은 1.0 m/s 이하의 낮은 유속에서 열전달을 증진시켰고 실험범위 내에서 열전달 계수는 유속 및 고체의 흐름양에 관계없이 거의 일정하였다. 압력 손실은 고체의 흐름양이 증가할수록 급격히 증가하였다. 실험 결과를 토대로 압력손실 및 열전달 계수를 예측할 수 있는 상관식을 개발하였다. 유리알 유동층 흐름은 화울링 조절에 효과적인 것으로 일어나지 않았고 이미 화울링이 심하게 일어난 때에도 유리알은 효과적으로 산화철을 제거할 수 있음을 알 수 있었다.

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Effects of a Bearing Strut on the Performance of an Inducer for Turbopumps (베어링 지지부가 터보펌프용 인듀서의 성능에 미치는 영향)

  • Choi, Chang-Ho;Noh, Jun-Gu;Kim, Jin-Sun;Hong, Soon-Sam;Kim, Jin-Han
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.35 no.11
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    • pp.1022-1027
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    • 2007
  • Experimental and computational studies on a turbopump inducer with and without a bearing strut were performed to evaluate the effects of a strut on the performance of an inducer. Head rise, efficiency and surface static pressures were measured and compared with computational results. Generally a good agreement is observed between experimental and computational results, but some discrepancies are observed due to complex flow features such as backflows at the inlet and strut/inducer interactions. For the flow rates where the backflow region is large, installing a strut enhanced the hydraulic performance of the inducer by diminishing the size of the backflows. The results also show that the strut has negligible effect on the suction performance of the inducer.

Cavitating Flow in an Impinging-type Injector (충돌형 분사기 내의 캐비테이션 유동)

  • Jo, Won Guk;Ryu, Cheol Seong;Lee, Dae Seong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.31 no.5
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    • pp.80-86
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    • 2003
  • An anaysis on the discharge performance of an impinging-type injector for cavitating flow has been conducted by both numerical and experimental method. The predicted discharge coefficient for cavitating flow agrees well with the measured data showing less than 1% discrepancy. For the case of non-cavitating flow analysis, the disagreement between CFD results and the experimental data is 8%. The discharge coefficient for the cavitating flow decreases with decrease in the Reynolds number. On the other hand, it increases slightly as the Reynolds number increases for the non-cavitating flow because of the reduced viscous effect. From the present study, it is confirmed that the fact that cavitation phenomena should be included to predict accurately the discharge performance of injectors for cavitating flow regime. The uniformity of density and velocity magnitude degraded at the injector exit, and the secondary flow strength through the injector orifice accentuated due to cavitation.

Pollutant Dispersion Mechanism near Mokpo Harbor Due to the Discharges from Youngsan River Seadike (영산강 하구언 방류에 의한 목포항 주변해역의 오염확산양상)

  • An, Soon-Sub;Kang, Ju-Whan;Park, Seon-Jung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2007.05a
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    • pp.2125-2129
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    • 2007
  • 본 연구에서는 영산강 하구언 배수갑문의 개방으로 대량의 담수가 방류될 경우 목포항 인근해역의 해수유동 변화와 이에 수반되는 부유물질/염분 농도의 시공간적인 변화를 파악하기 위해 방류조건과 확산성분별로 12가지의 계산 시나리오를 구성하고 MIKE21의 해수유동(HD)모듈과 오염 확산(AD)모듈을 이용하여 하구언 방류의 영향을 살펴보았다. 해수유동 모의결과, 배수갑문과의 거리에 따라 방류조건별로 수위와 유속이 최대 144.5cm, 175.6cm/sec까지 상승하였다. 특히 청계만 수역에서는 방류시기에 낙조시 유속이 최대 68.8cm/sec까지 감소해 방류에 따른 수위상승으로 낙조시 해수유출이 지체되는 것으로 판단된다. 부유물질 확산모의 결과, 목포 기준검조소를 기준으로 목포항 내부수역은 원활한 해수순환이 이루어지지 않아 각종 오염원 유입시 외해로 쉽게 확산되거나 희석되지 못하고 계속 정체되는 것으로 나타나 항내 오염이 심각하게 우려되며, 특히 연속적인 담수 방류와 방류량의 크기가 내부수역의 부유물질 농도 감소에 큰 영향을 미치는 것으로 판단됨에 따라 방류량이 작고 연속 방류가 행해지지 않는 비우기시의 오염은 더욱 심해질 것으로 판단된다. 방류조건별 염분농도 역시 방류량이 크고, 연속적인 담수 방류가 행해질 경우 농도가도 크게 감소하며 확산면적도 증가하였다.

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A Numerical Analysis of the Binary Droplet Collision by Using a Level Set Method (레벨셋 방법을 이용한 액적 충돌에 대한 수치해석)

  • Lee, Sang-Hyuk;Hur, Nahm-Keon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.35 no.4
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    • pp.353-360
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    • 2011
  • The prediction of binary droplet collisions is important in the formation of falling drops and the evolution of sprays. The droplet velocity, impact parameter, and drop-size ratio influence the interaction between the droplets. The effect of these parameters results in complicated collision phenomena. Droplet collisions can be classified into four types of interactions: bouncing, coalescence, reflexive separation, and stretching separation. In the present study, the interfacial flow problem of the droplet collision was numerically simulated by using the level set method. 2D axisymmetric simulations on the head-on collisions and 3D simulation on the off-center collisions were performed. The numerical results of droplet behavior after the collision agreed well with the experimental and analytical results. The mixing of the mass of the initial droplets after the collision was also predicted by using different species index of colliding droplets.

Tidal Flat Simulation Characteristics of the Hydrodynamic Models (해수유동모형의 조간대 모의 특성)

  • Kang, Ju-Whan;Park, Seon-Jung;Kim, Yang-Seon;So, Jae-Kwi
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.21 no.5
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    • pp.357-370
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    • 2009
  • EFDC, ESCORT and MIKE21 models are applied at the Gomso Bay to investigate each models' facilities of tidal flat simulation. Comparisons with observation data show that all models simulate hydrodynamic phenomena and tidal flat well. CPU time and WCM are examined to evaluate the efficiency of the models, and the effects of flooding/drying depth and bottom friction are examined to analyze models' facilities of simulating tidal flat. The EFDC model is considered to be fairly good in accuracy, stability and applicability, it is, however, poor in efficiency and its complexity. While the ESCORT model is superior to the EFDC in simulation of tidal flat, it is inferior to the EFDC in CPU time and simulation of bottom friction. The MIKE21 model is excellent in efficiency, but some numerical noise would be detected at low water, not permitting correction of the model.

Development of Scenario-based Levee Breach Simulation Visualization Module for Smart City River Management (스마트시티 하천관리를 위한 시나리오 기반 제방 파제 시뮬레이션 가시화 모듈 개발)

  • Kim, Gyeong Hyeon;Koo, Bon Hyun;Ham, Tae Young;Shim, Kyu Cheoul
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.372-372
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    • 2022
  • 스마트시티 하천관리를 위해 선행된 연구에서는 도시하천관련 데이터를 수집-정제-제공하는 도시하천 통합데이터 플랫폼을 개발하였다. 이에 하천 분석을 위한 유역 유출, 하천 흐름 그리고 도시유출 등의 모듈과 하천 환경, 친수, 종합 평가 모델을 연계하여 도시하천관리 연계플랫폼으로 연구개발을 진행하였다. 본 연구에서는 스마트시티 하천관리를 위한 시나리오 기반 제방 파제 시뮬레이션 분석 결과 가시화 모듈에 관한 연구를 진행한다. 부산 EDC 지역을 대상으로 DEM, 항공영상, 위성영상, 하천 지리 정보, 하천 단면도 등의 데이터를 결합하여 하천 및 유역 전산 3D 형상 모델링을 진행한다. 또한 하천 내부 유량 및 파제 제체 모델링, 유동장 격자 모델링을 통해 제방 붕괴 범람 시뮬레이션 대상 지역을 구현한다. 해당 EDC 지역 구현 모델에 연속방정식, 운동량방정식, 수송방정식 등 지배방정식과 삼상 유동 기법 등 수치 해석 기법을 활용하여 제방 파제 시뮬레이션을 수행한다. 시뮬레이션의 침수범위 및 침수심 분포 결과는 위경도를 포함한 ASCII Grid로 반환되며 GeoServer를 통한 좌표계 설정 및 도시하천 연계플랫폼에서 가시화하는 연구를 진행하였다. 제방 파제 시나리오는 제방 높이 2m, 제방 폭 7.5m, 파제 길이 20m로 설정하여 4개의 붕괴 위치를 지정하였고, 지정된 위치에 대한 제방 파제 3D 시뮬레이션을 통해 도출된 Case 별 2D/3D 영상과 침수심 공간 분포에 대한 Raster Graphics를 전처리하여 시나리오별 침수범위-침수심을 도시하천 연계플랫폼 상에서 가시화하는 연구를 진행하였다. 도시하천 연계플랫폼의 시나리오 기반 제방 파제 시뮬레이션 모듈을 통하여 스마트시티의 제방 파제 피해 양상 및 대책 마련 의사결정 보조로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

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