• 제목/요약/키워드: 유동 시뮬레이션

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고정된 직교격자계를 이용한 파랑 중 전진하는 선박주위 유동의 수치시뮬레이션 (Numerical Simulation of the Flow around Advancing Ships in Regular Waves using a Fixed Rectilinear Grid System)

  • 정광열;이영길
    • 대한조선학회논문집
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    • 제51권5호
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    • pp.419-428
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    • 2014
  • This paper presents a numerical simulation method for the flow around advancing ships in regular waves by using a rectilinear grid system. Because the grid lines do not consist with body surface in the rectilinear grid system, the body geometries are defined by the interaction points of those grid lines and the body surface. For the satisfaction of body boundary conditions, no-slip and divergence free conditions are imposed on the body surface and body boundary cells, respectively. Meanwhile, free surface is defined with the modified marker density method. The pressure on the free surface is determined to make the pressure gradient terms of the governing equations continuous, and the velocity around the free surface is calculated with the pressure on the free surface. To validate the present numerical method, a vortex induced vibration (VIV) phenomenon and flows around an advancing Wigley III ship model in various regular waves are simulated, and the results are compared with existing and corresponding research data. Also, to check the applicability to practical ship model, flows around KRISO Container Ship (KCS) model advancing in calm water are numerically simulated. On the simulations, the trim and the sinkage are set free to compare the running attitude with some other experimental data. Moreover, flows around the KCS model in regular waves are also simulated.

아파트 재건축사업의 수익성평가에 대한 확률적 위험도 분석 모형 적용방안 (Application of Probabilistic Risk Analysis for Profitability-Evaluation of Apartment Reconstruction Projects)

  • 우광민;이학기
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제7권5호
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    • pp.167-176
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    • 2006
  • 현재 재건축사업은 추진 의사결정과 관련한 확정된 지표나 기준이 없이 막연한 수익성에 대한 기대를 토대로 시행되고 있으며, 사업시행과정 에서 직면하게 되는 제반 위험 에 대해 경험 적으로 대응하고 있는 실정이다. 또한 재건축조합이나 시공예정 회사들이 제공하는 관리처분계획에 포함된 수익성에 관한 정보는 결정론적 분석을 통한 단순한 예측에 불과하여 재건축을 시행하는 과정에서 결과가 수정되는 것이 일반적이다. 즉 수익성에 대한 예측이 재건축시행 과정상의 유동적인 상황에서 변경됨에 따라 예측결과에 대한 신뢰도는 근본적으로 내 외적인 한계를 갖고 있다. 본 연구는 재건축사업의 수익성에 영향을 미치는 변수들을 확률적으로 평가하여 수익과 위험을 동시에 분석하는 수익성예측모델을 개발하고, 사례연구를 통해 개발모델의 적합성을 검증하여 기존의 결정론적 접근방식이 갖는 한계를 극복하고자 한다.

5kW 급 MCFC 발전시스템 촉매연소기의 유동 및 연소 특성에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study on the Internal Flow and Combustion Characteristics of the Catalytic Combustor for the 5kW MCFC Power system)

  • 김종민;이연화;김만영;김형곤;홍동진;조주형;김한석;안국영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.3049-3052
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    • 2008
  • MCFC(molten carbonate fuel cell) power generation system is prime candidate for the utilization of fossil based fuels to generate ultra clean power with a high efficiency. In the MCFC power plant system, a combustor performs a role to supply high temperature mixture gases for cathode and heat for reformer by using the stack off-gas of the anode which includes a high concentration of $H_2O$ and $CO_2$. Since a combustor needs to be operated in a very lean condition and to avoid excessive local heating, catalytic combustor is usually used. The catalytic combustion is accomplished by the catalytic chemical reaction between fuel and oxidizer at catalyst surface, different from conventional combustion. In this study, a mathematical model for the prediction of internal flow and catalytic combustion characteristics in the catalytic combustor adopted in the MCFC power plant system is suggested by using the numerical methods. The numerical simulation models are then implemented into the commercial CFD code. After verifying result by comparing with the experimental data and calibrated kinetic parameters of catalytic combustion reaction, a numerical simulation is performed to investigate the variation of flow and combustion characteristics by changing such various parameters as inlet configuration and inlet temperature. The result show that the catalytic combustion can be effectively improved for most of the case by using the perforated plate and subsequent stable catalytic combustion is expected.

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확률적 위험도 분석 모형을 이용한 아파트 재건축사업의 수익성예측모델 개발 (Development of Profitability-forecasting Model for Apartment Reconstruction Projects using the Probabilistic Risk Analysis)

  • 우광민;이학기
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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    • pp.54-59
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    • 2007
  • 현재까지 아파트 재건축사업은 추진 의사결정과 관련한 확정된 지표나 기준이 없이 막연한 수익성에 대한 기대를 토대로 시행되어 왔으며, 사업시행과정에서 직면하게 되는 제반 위험에 대해 경험적으로 대응하여 왔다. 재건축조합이나 시공예정회사들이 관리처분계획을 통해 수익성을 비롯한 사업추진 의사결정과 관련한 정보를 제공하고 있으나, 결정론적 분석을 통한 단순한 예측에 불과하여 재건축시행 과정상의 유동적인 상황에서 예측결과가 자주 변경됨에 따라 결과를 신뢰하기 어려운 한계를 갖고 있다. 따라서 본 연구는 재건축사업의 수익성에 영향을 미치는 변수들을 확률적으로 평가하여 수익과 위험을 동시에 분석하는 수익성예측모델을 개발하고, 사례연구를 통해 개발모델의 적합성을 검증하여 기존의 결정론적 접근방식이 갖는 한계를 극복하고자 한다.

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IMS 네트워크 기반 이종 다중 AS 환경에서의 부하 분산 기법 (Load Balancing Scheme in Heterogeneous Multiple AS Environment based on IMS Network)

  • 류영준;조윤상;송민도;김무현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권3A호
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    • pp.250-258
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    • 2011
  • 본 논문에서는 IMS(IP Multimedia Subsystem) 기반의 네트워크에서 이종의 다중 AS(Application Server)를 사용할 때의 부하 분산 기법을 제안한다. IMS 기반 네트워크에서 서비스 등록 패턴이 서로 다른 AS를 사용하는 경우 부하 분산을 위해서는 AS마다 서로 다른 비중 값을 두어야 하는데 기존의 시스템은 운용자가 결과 값을 보고 비중 값을 수동으로 설정해야 하는 불편함을 가지고 있다. 본 논문에서는 이상적인 비중 값을 자동으로 계산하고 동시에 부하분산을 시킬 수 있는 기법을 제안한다. 또한 특정한 상황에 대해 계산량을 줄일 수 있는 간편화 알고리즘을 제안하여 상황에 따라 유동적으로 제안 기법을 사용할 수 있는 방안을 제시하였다. 시뮬레이션 결과를 통해 기존의 기법들과 비교하여 제안하는 기법이 부하 분산을 하는데 있어 더 우월한 성능을 보이며 환경의 변화에도 자동적으로 빠르게 수렴한다는 점을 밝힌다.

퍼지논리에 의한 최적 성형조건 결정 시스템에 관한 연구 (A Study on the Determination System of Process Conditions for Moldability by Using Fuzzy Logic)

  • 강성남;허용정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.1-4
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    • 2002
  • 사출성형에서 제품의 최종 품질에 영향을 미치는 중요한 인자들 중의 하나는 사출압력이다. 전통적으로 현장의 사출전문가는 오래된 현장 경험을 바탕으로 사출압력을 결정한다. 그러나 비전문가에게는 제품의 크기, 형상 그리고 사출공정의 전반적인 과정을 고려한 적절한 사출압을 결정하기가 쉽지 않다. 본 연구에서는 퍼지 논리(fuzzy logic)를 이용하여 제품도면에 나와 있는 제품두께와 유동길이를 알면 쉽게 초기 사출압을 결정할 수 있도록 전문가의 경험을 규칙베이스화 하였다. 규칙베이스를 구성하기 위해서 현장 전문가들을 인터뷰하고 설문조사를 한 후 기술적인 문서를 작성하여야 하지만 본 연구에서는 사출성형 해석 프로그램인 C-Mold를 이용하여 수 차례의 시뮬레이션을 반복 수행하여 규칙베이스를 구성하였다.

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패널법을 이용한 임의의 3차원 BWB 형상 항공기에 대한 공력해석 (Aerodynamic Analysis of an Arbitrary Three-Dimensional Blended Wing Body Aircraft using Panel Method)

  • 이세욱;양진열;조진수
    • 한국항공우주학회지
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    • 제37권11호
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    • pp.1066-1072
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    • 2009
  • 패널법(panel method)을 이용하여 포텐셜 유동조건에 있는 임의의 3차원 융합익기(Blended-Wing Body) 형상에 대해 정상/비정상 공력해석을 수행하였다. 본 연구 방법은 구간일정강도(piecewise constant strength) 용출(source) 및 중첩(doublet) 특이점(singularity)을 사용하고 Dirichlet 경계조건에 기초한 포텐셜 기저(potential based) 패널법과 물체고정좌표계의 각 방향에 대해 시간전진법(time-stepping method)을 결합한 방법이다. 본 프로그램은 임의의 3차원 BWB 형상 항공기의 공력해석을 빠르고 정확하게 수행할 수 있으며 BWB 항공기의 안정성을 위한 다양한 공력계수를 제공할 수 있다. 본 프로그램으로 3차원 정상/비정상 임의의 3차원 형상에 대하여 공력특성을 예측할 수 있어 BWB 항공기 설계단계, 비행 시뮬레이션과 같이 반복적 빠른 계산을 요구하는 실질적 응용에 크게 기여할 것이다.

비행체 운동 역학 기반 경로 추종 시선각 유도 법칙 설계 (Design a Path Following Line-of-Sight Guidance Law based on Vehicle Kinematics)

  • 유동일;심현철
    • 한국항공우주학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.506-514
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    • 2012
  • 본 논문에서는 비행체의 운동 역학을 고려한 경로 추종을 위한 시선각 유도 법칙의 유도 게인 설계 기법에 대해 기술하였다. 비례-미분 게인과 접근 거리의 설계 변수로 구성된 시선각 기반 유도 법칙은 유도 게인 결정시 대부분 경험적 또는 실험적인 방법으로 설계하는 것이 일반적인데 이러한 경우 정밀하고 일관적인 경로 추종 성능 보장이 어렵고 비행체 기동 한계 및 운용 속도 등에 따라 설계 변수를 재설계해야하는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 본 연구에서는 비행체의 속도에 따른 운동 역학을 고려하여 설계 변수의 개수를 최소화하고 비행 속도에 따라 유도 법칙 게인이 변화되어 정밀한 경로 추종이 가능할 뿐만 아니라 안정적이고 일관된 성능을 갖는 유도 법칙의 게인 설정 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 비행체의 자세에 대한 1차 응답 속도를 고려한 비선형 시뮬레이션을 수행하여 추종 성능을 평가하였으며 선형 경로와 원형 경로에 대한 비행 시험 을 통해 추종 성능 및 알고리듬의 타당성을 실험적으로 확인하였다.

편대 유도 법칙 및 초소형 비행체의 자동 편대 비행 구현 (Leader - Follower based Formation Guidance Law and Autonomous Formation Flight Test of Multiple MAVs)

  • 유동일;심현철
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.121-127
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    • 2011
  • 본 논문에서는 초소형 비행체의 자동 편대 비행을 위한 유도 법칙과 비행 시험 결과를 기술하였다. 초소형 비행체는 탑재 중량과 비행시간 등의 제한으로 인해 짧은 시간 안에 복수의 비행체가 임무를 분담하거나 협력하여 동시에 수행하는 것이 효율적이며 편대 비행은 이러한 임무 하중을 효과적으로 감소시킬 수 있다. 제안된 편대 유도 법칙은 Leader-Follower 편대 비행의 기하학적 관계 기반으로 비선형 모델 역변환 기법을 이용하여 설계하였다. 편대 유도 법칙에 필요한 비행체의 상태 정보는 비행체 간 고속의 데이터 통신 시스템을 구성하고 지상국을 통해 송수신하도록 하였다. 본 연구에서 제안된 비행체간 통신 기반의 편대 유도 기법은 센서의 측정 잡음에 대한 강건한 성능을 확인하기 위해 실제 비행 데이터 기반 시뮬레이션을 수행하였고 다수의 초소형 비행체를 이용한 편대 비행 시험을 통해 유도 법칙의 타당성을 검증하고 확인하였다.

시공간 동시분할 공정 시뮬레이션을 통한 질소 및 인 제거 최적화 방안 (Optimization of Nitrogen and Phosphorus Removal of Temporal and Spatial Isolation Process by Model Simulation System)

  • 유동진;장덕;신형수;박상민;홍기호;김수영;김명준
    • 한국물환경학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.206-215
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    • 2007
  • The objective of this study was to establish the optimal system operating strategies for nitrogen and phosphorus removal through model simulation system built for advanced wastewater treatment targeting on simultaneous temporal/special phase isolation BNR process. The simulation system was built with unit process modules using object modules in GPS-X code. The system was well verified by field experiment data. Simulation study was carried out to investigate performance response to design and operation parameters, i.e. hydraulic retention time (HRT), solids retention time (SRT), and cycle time. The process operated at HRTs of 10~15 hours, longer SRTs, and cycle time of 2 hours showed optimal removal of nitrogen. The HRTs of 10~15 hours, SRTs of 20~25 days, and longer cycle time was optimal for phosphorus removal. Both simulation and field studies showed that optimal operating strategies satisfying both the best nitrogen and phosphorus removals include HRTs ranged 10~15 hours, SRTs ranged 20~25 days, and cycle times of 4~8 hours. The simulation system with modularization of generalized components in BNR processes was, therefore, believed to be a powerful tool for establishing optimal strategies of advanced wastewater treatment.