• Title/Summary/Keyword: 유동장 해석

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자유분자 Monte Carlo 유동해석에 의한 터보분자펌프 성능 평가

  • Kim, In-Chan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.105.2-105.2
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    • 2013
  • 배기속도 2500 L/s, 최고진공도 10-10 mbar의 구현을 목표로 하는 대용량 복합 분자펌프 설계를 위한 3차원 유동해석을 실시하였다. 진공도가 10-5 mbar 이상이 되는 고진공도에서는 Knudsen 수가 102 이상이 되어러 분자간 충돌을 거의 무시할 수 있게 되며, 이때의 유체해석 방법으로서는 통상 희박기체 해석법으로 많이 쓰이는 Direct simulation Monte Carlo 방법보다, 충돌이 없는 분자의 자유운동을 모사하는 Monte Carlo 방법이 더 적합할 수 있다. 본 연구에서는 다단계 rotor와 stator로 구성되는 복합분자 내 유동장에 Monte Carlo 해석법을 적용하여 유동해석을 실시하였다. 다양한 변수의 조합에 대한 수치적 해석에서, 복합분자펌프의 성능에 영향을 미치는 중요한 설계변수는 rotor-stator의 날개각, 유동방향 회전축의 두께 변화 등, 진행방향 분자의 모멘텀에 직접적인 영향을 미치는 변수들임이 확인되었다.

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Boundary Layer Analysis in a Hypersonic Flow Field (극초음속 유동장의 경계층 해석)

  • Sohn Chang-Hyun;Choi Seung;Moon Su-Yuon;Kim Jae-Yung;Lee Yul-Hwa
    • Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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    • v.7 no.3 s.18
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    • pp.165-173
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    • 2004
  • Matching inviscid and boundary layer methods are developed for analysis of hypersonic flow with thick boundary layer. The new equations match all the boundary layer properties with a variation in the inviscid solution near the edge, except for the normal velocity. Computational comparison are peformed for incompressible and compressible flows over a flat plate. Results from the present method are compared with Wavier-Stokes solutions. The present results are in good agreement with Wavier-Stokes solutions. They show that the new technique can provide improved predictions of heating rates and skin friction predictions for preliminary design of vehicles where shear layers and entropy layer swallowing are importantfor for preliminary design.

측추력기의 성능 향상에 관한 연구

  • 변영환
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 2004.04a
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    • pp.9-18
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    • 2004
  • 초음속 유동하에서 측추력기 주위의 유동 현상을 실험 및 수치해석을 이용하여 해석하였다. 실험은 버지니아공대의 초음속 풍동과 건국대의 초음속 풍동을 사용하였으며 계산 코드는 Aerosoft 사의 GASP(ver.4.0)과 건국대의 AADL3D를 사용하였다. 실험결과는 Schlieren, Shadow graph 등의 가시화 장치와 압력 센서와 PSP(Pressure Sensitive Paint)를 이용하여 유동장 특성과 압력분포를 구하여 실제 작용되는 힘과 모멘트를 구하였다. 실험조건은 자유류의 흐름이 마하수 4 이고 측추력기와 자유류의 압력비가 532 이었다. 성능향상 방안으로 측추력기 후방에 램프를 설치하는 것을 제안하였으며 이에 대한 실험을 수행하여 수직력에 대한 변화는 없지만 피칭다운 모멘트가 약 $70\%$ 감소함을 보여주어 실제로 성능이 향상되었음을 입증하였다. 또한 측추력기의 성능에 영향을 주는 여러 가지 인자들에 대한 가시화실험을 수행하여 그 이해를 돕고자 하였으며, 현재 건국대에서 보유하고 있는 고속유동 관련 실험장치의 소개와 이를 이용한 연구들을 소개하므로써 압축성 유동장 연구에 이러한 실험장치의 필요성에 대한 이해를 구하고자 한다.

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범용 전산유체 코드를 이용한 봉 다발에서의 난류 유동 수치해석

  • 인왕기;오동석;전태현;정연호
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.567-572
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    • 1997
  • 범용 전산유체해석(Computational Fluid Dynamics) 코드인 CFX-F3D를 이용하여 봉 다발에서의 난류 유동 수치해석을 수행하였다 3$\times$3 봉으로 구성된 부수로 사이의 난류 횡류(Crossflow) 혼합유동과 평행한 4개의 봉으로 이루어진 벽 수로에서의 난류 유동구조를 수치적으로 분석하여 각각의 실험결과와 비교하였다. 부수로 횡류 혼합유동의 경우 예측된 주 유동방향 평균 속도분포는 실험결과와 잘 일치하였으나 벽면과 인접한 부수로에서의 난류강도 분포는 다소 큰 차이가 나타났다. 백수로의 경우 수로 중심선 근처의 주 유동방향의 속도변화는 크게 예측되었고 벽 전단응력은 유로가 협소해지는 영역에서 낮게 예측되었으나 전반적으로 실험결과와 유사한 유동특성을 나타냈다. 이 연구는 봉 다발에서의 난류 유동구조에 대한 이해를 증진시킴과 더불어 CFX-F3D 코드를 평가함으로써 향후 지지격자와 임계열유속 증진장치가 부착된 복잡한 형상의 핵연료 다발에서의 유동장 수치해석의 기반을 마련하였다.

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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.

2차원 비점성 천음속 익렬 유동에 대한 수치해석적 연구

  • 이영창;유정열
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.4
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    • pp.981-989
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    • 1990
  • 본 연구에서는 유한체적법에 의한 4단계 Runge-Kutta방법으로 2차원 익열에 대한 비점성 천음속 유동장에 대한 해석을 수행하기로 하는데 이는 경계층방정식에 대 한 경계조건으로 이용될 수 있고 3차원 계산시 그 기초자료가 될 수 있을 것이다.

3-Dimensional Model for Pulverized Coal Combustion (미분탄 연소로의 난류 유동장 및 반응장 해석을 위한 3차원 모델)

  • 이경옥;서경원;최병선
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.1 no.1
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    • pp.76-86
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    • 1992
  • A three-dimensional model has been developed for pulverized coal combusters and gasifiers. Coal devolatilization, heterogeneous char oxidation, gas particle interchange, radiation, gas phase oxidation, primary and secondary stream mixing, and heat losses are considered. A finite difference method was used to solve the ordinary non-linear differential equations. The effects of primary and secondary stream flow ratio and coal particle size are investigated.

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A Study on Velocity-Log Conductivity, Velocity-Head Cross Covariances in Aquifers with Nonstationary Conductivity Fields (비정체형 지하대수층의 속도-대수투수계수, 속도-수두 교차공분산에 관한 연구)

  • Seong, Gwan-Je
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.31 no.4
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    • pp.363-373
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    • 1998
  • In this study, random flow field in a nonstationary porous formation is characterized through cross covariances of the velocity with the log conductivity and the head. The hydraulic head and the velocity in saturated aquifers are found through stochastic analysis of a steady, two-dimensional flow field without recharge. Expression for these cross covariances are obtained in quasi-analytic forms all in terms of the parameters which characterize the nonstationary conductivity field and the average head gradient. The cross covariances with a Gaussian correlation function for the log conductivity are presented for two particular cases where the trend is either parallel or perpendicular to the mean head gradient and for separation distances along and across the mean flow direction. The results may be of particular importance in transport predictions and conditioning on field measurements when the log conductivity field is suspected to be nonstationary and also serve as a benchmark for testing nonstationary numerical codes. Keywords : cross covariance, nonstationary conductivity field, saturated aquifer, stochastic analysis.

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Cooling fluid dynamic simulation and measuring of HVDC Valve module and tower (HVDC Valve module 및 tower의 냉각수 유동 해석 및 측정에 관한 연구)

  • Jung, Teagsun;Lee, Jinhee;Baek, Seungtaek
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2014.11a
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    • pp.161-162
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 HVDC Valve module 및 valve tower에 유입되는 냉각 유체의 유동장 동적 해석과 동시에 냉각 유체의 동적 특성을 측정 비교함으로써 유동 해석의 적합성을 판단하고, HVDC valve module과 valve tower의 냉각 유로 및 관련 기구 설계의 기초 자료로 활용하는데 그 목적이 있다.

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A Numerical Study on Flows in a Rotating Serpentine Passage (회전하는 ㄹ자형 관내의 유동에 관한 수치해석 연구)

  • 허남건;조원국;윤성영;윤성영;김광호
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.17 no.6
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    • pp.1621-1632
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    • 1993
  • A numerical simulation is carried out on flows in a rotating serpentine flow passage, which models a cooling passage in a gas turbine blade, by using a 3-D FVM based TURBO-D program. When it is rotating, the flow field exhibits quite different aspects due to the effect of the Coriolis force. Especially the secondary flow field appearing in the cross-sectional area is very complex because of the combined effect of the Coriolis force and the centrifugal force in the curved area. Local Nusselt numbers are also obtained based on the Reynolds analogy and compared with the published experimental data showing a good agreement. The results of the present study can be applied to the design of cooling passages of a gas turbine blade.