• 제목/요약/키워드: 유동 시뮬레이션

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공조장치 위치 최적화를 위한 트랙터 캐빈 온도변화 시뮬레이션 모델 개발 (I) (Development of Cabin Temperature Alteration Simulation Model for Position Optimization of Air Conditioner (Part I))

  • 오주선;정우진;박성운;박영준
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.81-81
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    • 2017
  • 본 연구는 전산유체역학(CFD)을 이용하여 트랙터 캐빈 내부의 온도 변화 시뮬레이션 모델을 개발하고 이를 통해 공조장치의 위치를 최적화 하는 것을 목적으로 하였다. 자동차나 열차를 대상으로 시뮬레이션을 이용한 차량 내부의 유동 해석 연구 사례는 많으나, 트랙터를 대상으로 한 연구 사례는 적다. 이에 트랙터의 공조장치를 설계하고 그 성능을 검증할 때 시뮬레이션 모델을 활용한다면, 인력, 시간 등의 손실을 줄일 수 있을 것이다. 본 연구에서는 상용 CFD 프로그램을 활용하여 공조 장치의 위치에 따른 세 가지 트랙터 캐빈 모델을 제작한 뒤, 각각의 모델에 대해서 열 유동 해석을 수행하였다. 시뮬레이션 결과가 실제 트랙터의 시험 결과와 비슷한 경향을 보이고 있음을 확인할 수 있었으며 이를 통해 모델의 적합성을 확인하였다. 또한 세 가지의 캐빈 모델 중 탑승자에게 가장 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 모델은 기존의 국내 트랙터와 같은 천정부에 공조 장치가 있는 것이 아니라, 핸들이 있는 전면부에 위치하는 것이 가장 적합하다는 것을 확인할 수 있었다

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사출성형에서의 비등온, 3차원 유동해서과 그 응용 (Flow analysis of non-isothermal three dimensional filling phase in injection molding and its application)

  • 김대업;정근섭;이귀영
    • 오토저널
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    • 제15권1호
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    • pp.17-24
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    • 1993
  • 사출성형 문제는 열전달과 유체유동이 복합된 문제라고 할수 있다. 사출성형 공정은 충진(filling), 보압(packing) 및 냉각과정(cooling phase)으로 이루어 진다. 충진과정은 높은 점성의 Non-Newtonian유체가 몰드내의 캐버티로 사출됨으로써 이루어지며 플라스틱의 점성도는 플라스틱의 온도 및 유동속도와 관련이 크며 이 flow-rate는 점도와 더불어 변화한다. CAE 유동해석 프로그램은 유체의 흐름과 열전달을 이용하여 충진과정을 이해하는데 이용되고 있다. 본 고에서는 사출성형 과정 중 충진과정에 대한 컴퓨터 시뮬레이션과 그 적용사례에 대하여 살펴본다.

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컴퓨터 시뮬레이션을 터보 분자 펌프 동작 특성 해석 (Characterization of turbo molecular pump design by a computational simulation)

  • 주정훈
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2015년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.83-83
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    • 2015
  • 터보 분자 펌프는 수 만 rpm의 고속으로 회전하여 분자 유동 영역에서 효율적으로 기체를 배기하는 특성을 가지고 있지만 실제 플라즈마 공정에서는 챔버의 압력이 수 mTorr이상이므로 점성 유동 영역이나 전이 유동 영역에 해당한다. 따라서 터보 분자 펌프의 rotor, blade, stator등의 설계가 점성 유동 영역에서 반응성 가스 및 플라즈마 특성에 의해서 어떤 영향을 받는지 수치 모델을 통하여 해석을 시도하였다.

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자유수면 근처에서의 보오텍스 방출 현상에 관한 고찰 (Study on the Vortex Shedding Phenomena Near Free Surface)

  • 홍석원;이판묵
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.118-131
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    • 1991
  • 자유수면 근처에서의 박리유동 현상을 수치 시뮬레이션 방법과 유선 가시화 시험 방법으로 연구하였다. 수치 시뮬레이션은 물체표면에서 유기되고 확산(diffusion) 및 대류(convection)에 의해 유동중으로 박리되어 방출되는 보오티시티(vorticity)를 다수의 보오텍스로 치환하여 유동의 변화와 유체력을 구하는 보오텍스블럽 법을 사용하여 수행하였다. 이 방법으로 대규모의 와류의 생성 및 변화를 추정할 수 있으며 또한 자유수면과 와류유동의 상호간섭현상 그리고 동 유체력 등을 추정할 수 있었다. 유선 가시화 시험은 해사기술연구소의 공동수조에서 수행하였으며, 직류 전원에 의해 얻어진 수소기포를 가시화 입자로 이용하였다. 조명장치는 할로겐 램프를 이용하였고, 연속사진을 가시화의 결과로 사용하였다. 또한 자유수면의 시간적 공간적 변화를 파고계를 이용하여 계측하고 이로부터 와류유동의 변화 주기를 추정하였다.

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$Cl_2$ 방전에서의 기판 표면 이온 각 분포 함수의 유동속도 의존성 조사 (Investigation of depending on ion drift velocity for board surface ion angular distribution function in $Cl_2$ discharge)

  • 유동훈;권득철;이종규;윤남식;김정형;신용현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1927-1929
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    • 2004
  • 현재 널리 쓰이는 고밀도 플라즈마 장치의 식각 시뮬레이션은 식각 패턴으로는 level set method이며 바이어스가 인가된 sheath model로는 Riley sheath model 이 보편적으로 받아들여지고 있다. 이러한 식각 시뮬레이션은 RF(Radio Frequency) sheath로부터 가속된 이온이 단위 입체각당 특정 지점에 이온 플럭스 분포함수, 이온 에너지 분포함수와, 중성종의 수송모델로 etch rate을 결정하는 과정과 level set method을 이용하여 식각 형태를 계산하는 과정으로 구성되어있다. 본 연구는 식각 형태 계산 이전의 단계로서 $Ar^+,\;Cl_2{^+},\;Cl^+$이온의 유동속도와 밀도를 장치의 radial방향으로 불균일하게 가정하였고, 가정한 값으로 이온 플럭스와 에너지 플럭스에 대한 영향을 알아보았다.

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환형 전자 빔에 인가된 나선형 자기장의 diocotron instability 안정 효과에 대한 2차원 PIC 시뮬레이션

  • 조영현;이정열;김진석;허민영;이윤호;이해준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.227.2-227.2
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    • 2016
  • 환형 전자 빔이 진행됨에 따라 표면파의 전단 유동에 의해 발생 및 진행되는 diocotron instability(다이오코트론 불안정성)를 안정시키기 위해, 나선형 자기장이 인가된 상황을 2차원 PIC 시뮬레이션을 통해 구현하고 그 효과에 대한 조사가 수행되었다. 나선형 자기장은 2차원 단면 상에서 회전하는 자기장으로 표현되었고, 이에 대해서 자기장이 회전하는 각도와 회전 주기, 회전 방향을 변수로 하여 그 효과를 나타내었다. 결과적으로, 자기장이 회전 하는 방향과 전자 빔이 회전하는 방향이 반대가 되었을 때, diocotron instability가 진정되는 효과를 얻었으며 이는 불안정성의 근원인 전단 유동을 완화시킴으로써 얻어진 결과임이 확인되었다. 이 때, 동반되는 밀도 분산 현상에 대해서도 고려가 되었고, 결론적으로 인가되는 나선형 자기장에 대하여 가장 적절한 조건에 대한 조사가 수행되었다.

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3차원 유동 시뮬레이션을 위한 Supercompact 다중 웨이블릿 (Supercompact Multiwavelets for Three Dimensional Flow Field Simulation)

  • 양승철;이도형
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권12호
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    • pp.18-25
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    • 2005
  • 본 논문에서는 supercompact 다중 웨이블릿 기법과 이 기법의 유동 시뮬레이션 데이터에의 적용을 발표한다. Supercompact 웨이블릿 방법은 간결한 지원(support)을 제공할 수 있고 또 속성이 다른 떨어져 있는 데이터와(예: 충격파의 불연속구간 또는 와동을 가로지르는 부분) 불필요한 상호작용을 피할 수 있는 점에서 유동 시뮬레이션 데이터를 위한 적합한 웨이블릿 방법이라 할 수 있다. 데이터 압축을 위한 임계처리법(thresholding)은 다중 웨이블릿의 공분산 벡터 구조 기반 하에 적용된다. 본 논문은 3차원으로의 기법 확장이 설명 분석되었다. 수치실험은 본 방법이 여러 이론적인 이점을 제공할 수 있고 실제 결과에 있어서 큰 데이터 압축 비율을 산출 할 수 있음을 보여준다.

다중 길이척도 난류운동에너지 생성율 모형을 이용한 가솔린 기관의 성능 시뮬레이션 (Performance Simulation of a Gasoline Engine Using Multi-Length-Scale Production Rate Model)

  • 이홍국;최영돈
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제7권7호
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    • pp.1-14
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    • 1999
  • In the present study, the flame factor which primarily influence the simulation accuracy of the combustion process in a gasoline engine was modeled as a nonlinear function of turbulent intensity to laminar flame speed ratio. Multi-length-scale production rate model for turbulent kinetic energy equation was introduced to consider the different length scales of the swirling and tumbling motions in cylinder on the production rte of turbulent kinetic energy. By7 introducing the multi-length-scale production rate model for the turbulent kinetic energy equation, the predictions of turbulent burning velocity , cylinder pressure, mass burning rate and engine performance of a gasoline engine can much be improved.

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정사각 실린더 주위 비정상 난류 유동에 대한 수치적 연구 (Numerical Study on Unsteady Turbulent Flow Around Square Cylinder)

  • 이호준;유병훈;이창훈;최정일
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제1회(2012년)
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    • pp.69-72
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    • 2012
  • 본 연구에서는 정사각형으로 모델링된 실린더 주위에 균일한 유동이 흐를 때 나타나는 이차원 난류 유동을 분석하였다. EDISON-CFD를 이용하여 정사각 실린더 표면에서의 전단응력 분포 및 유동 현상을 시뮬레이션 하였다. 선행 연구 결과의 $\bar{C_D}$, ${C_L}^{\prime}$ 값과 비교하여 결과의 유효성을 검증하였다. 또한, 비정상 층류 유동(Re=100)과 비교하여 난류 유동(Re=22,000)의 특성을 분석하였고, 와 흐름에 의하여 정사각 실린더 표면이 받는 전단응력을 자세히 분석하였다.

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점소성 유동 입자법에 의한 굳지 않은 콘크리트의 유동해석 모델 (Model for Flow Analysis of Fresh Concrete Using Particle Method with Visco-Plastic Flow Formulation)

  • 조창근;김화중;최열
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.317-323
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    • 2008
  • 본 연구에서는 굳지 않은 콘크리트 및 유동 콘크리트의 흐름 거동에 관한 해석 시뮬레이션 모델의 개발에 관한 것으로, 입자법의 일종인 MPS법 (moving particle semi-implicit method)을 적용하였다. 콘크리트의 유동 현상을 점소성의 흐름 문제로 고려하였으며, 콘크리트 입자의 운동에 관한 지배방정식은 라그랑지 정식화의 Navier-Stokes 방정식과 질량보존의 법칙에 기초하도록 하였다. 굳지 않은 콘크리트의 점소성 흐름 구성관계의 정식화를 위하여 콘크리트는 부동 상태인 경우 고점성체의 유체로, 유동상태인 경우 항복응력 이후 점소성체의 유체로 모델링하였다. 개발된 모델을 이용하여 L-형 박스의 콘크리트 유동 시험에 대해 시뮬레이션 하였으며, 그 결과 예측된 흐름량은 실험의 흐름량과 잘 일치하는 것으로 나타났다. 개발된 입자법의 해석 모델은 점소성 유체의 운동현상에 기초하여 정식화 되어 콘크리트 입자의 유동 및 운동 현상을 잘 묘사해 주는 것으로 평가된다.