• Title/Summary/Keyword: 유동 최적화

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Numerical Study for Flow Uniformity in Selective Catalytic Reduction (SCR) (SCR 반응기 유동 균일화를 위한 수치적 연구)

  • Jung, Yu-Jin;Hong, Sung-Gil;Lee, Gang-Woo;Shon, Byung-Hyun
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.151-154
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    • 2011
  • $NO_x$ 제어 기술로는 크게 연소 전 탈질, 연소 개선 및 연소 후 탈질 기술로 구분할 수 있으며, 연소 후 탈질 기술에 속하는 SCR은 촉매를 사용하여 $NO_x$를 환원하는 대표적인 배연탈질기술이다. SCR의 $NO_x$ 저감 성능은 촉매 요인(촉매 구성물질, 형태, 공간속도 등)과 배가스의 온도, 유속 분포, 공정 운전 조건 등의 다양한 인자에 의해 좌우되는데 특히, 촉매층으로 유입되는 유동의 균일도는 가장 중요한 요소가 된다. 유동이 균일하지 않을 경우 촉매 전단에 편류가 발생하게 될 것이며 일정 촉매만 사용하게 되어 촉매 사용주기 감소 및 SCR 성능 저하를 초래할 수 있기 때문이다. 본 연구에서는 3차원 수치 해석 기법을 이용하여 설계 초기의 SCR 반응기 내 유동 특성을 모사하여 기류 균일도 여부를 확인하고, SCR 내 유동 균일도를 최적화시키기 위한 설계를 목적으로 설치하는 가이드 베인과 배플, 다공판이 반응기 내부 유동 및 촉매층의 기류 균일도에 미치는 영향에 대하여 연구를 수행하였다. 그 결과, 유동 개선을 위해 인입 덕트 곡관부에 가이드 베인을 설치하여 처리가스를 적절하게 배분시키고, 반응기 상단에 3단 배플을 설치한 결과 반응기 내부 유동의 편류 개선에 매우 효과적임을 알 수 있었다. 또한 다공판을 예비 촉매층 하단부 위치에 추가로 설치함에 따라 유동을 한번 더 완충시킬 수 있어 기류 균일도가 매우 양호해짐을 알 수 있었다.

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Flow Characteristics of a Small Engine Intake Port (소형엔진 흡기포트의 유동특성)

  • Lee, Joo-Hyung;Park, Sung-Young
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2009.12a
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    • pp.520-525
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    • 2009
  • 본 연구은 해석적인 접근을 통하여 소형엔진 흡기포트 설계인자의 변화에 따른 유량계수를 고찰하였다. 기존모델을 Valve Lift별 유량계수들을 해석하였으며 그 중 유량계수가 일정해지는 구간의 Valve Lift를 기준으로 설계인자 변화에 따른 성능해석을 수행하였다. 결론적으로, 흡기포트 유량계수를 결정하는 중요한 인자는 포트각도와 유선형상임을 확인하였고 이들 값의 최적화를 수행하였다. 흡기포트의 유량계수를 결정하는 설계인자로는 포트각도, 흡기포트의 유선형상, Port Height_Guide, Flange 면적이 있다. 포트각도의 상승이 유량계수를 상승시키지만 그에 따른 굴절 및 Dead Volume의 발생으로 오히려 유량계수 측면에서는 불리한 조건이 되기도 한다. 급격한 형상변화 부분에서 박리현상이 발생되는데 이에 유동을 위한 곡률을 적용하여 급격한 형상변화를 줄여 박리형상을 감쇄시키고, Dead Volume 삭제하여 원활한 유동특성을 만들 수 있다.

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Development of Low Pressure Axial Compressor Performance Test Rig (1단 저압 축류압축기 성능시험리그 개발)

  • Yang, Jae-Jun;Bang, Jeong-Suk;Rhee, Byung-Ho;Park, Tae-Choon;Kang, Young-Seok
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.977-980
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    • 2011
  • In this paper, explain to development of low pressure axial compressor performance test rig in KARI. Performance test rig consist of a entrance section, rotor, stator, shaft, rig housing, bearing housing and exit section. Test rig design structural optimization to rotor dynamics analysis of the simplified rotor-shaft assembly and flow analysis of entrance/exit section.

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Analysis of flow around on jib and main sails of sailing yacht (세일링 요트의 지브 세일과 메인 세일의 간격 변화에 따른 주위 유동 해석)

  • Choe, Hak-Gyu;Lee, Hui-Beom
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2014.03a
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    • pp.643-648
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    • 2014
  • 세일링 요트 (sailing yacht)는 세일 (sail)의 양력을 주로 이용하여 추진력을 얻는다. 요트 경주에서와 같이 항주 속도가 중요한 문제에서는 세일의 성능이 좋을수록 빠른 속도를 낼 수 있기 때문에 세일 주변의 유동해석을 통한 성능 추정과 효율의 최적화는 매우 중요하다. 본 논문에서는 일반적인 경주요트의 형태로써 지브 세일 (jib sail)과 메인 세일 (main sail) 그리고 한 개의 마스트(mast)로 구성된 슬루프(sloop)형 요트에 대한 유동해석을 하였다. 풍상범주 상태에서의 30ft급 세일링 요트인 KORDY-30의 jib sail과 main sail의 높이에 따른 단면을 모델링하였다. 슬루프형 요트의 경우, 세일링 요트에서 jib sail과 main sail이 각각 단독으로 있는 형태의 요트보다 세일의 개수가 증가함에 따라 양력이 증가하지만 항력도 따라서 증가 할 것이라고 가정했다. 따라서 jib sail의 각도를 다양하게 변화시켜 양력계수와, 항력계수의 변화를 살펴보고 그에 따른 양항비의 분석을 통해 최적의 효율을 갖는 jib sail의 각도를 알아보았다.

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Optimization of supersonic ejector (2차 노즐목을 갖는 초음속 이젝터의 최적화)

  • Park, Hyung-Ju;Yoon, Shi-Kyung;Yeom, Hyo-Won;Sung, Hon-Gye
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.130-134
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    • 2010
  • The effects of design parameters of supersonic ejector system under the assumption of constant pressure mixing were performed. Design parameters were mass flow rate ratio, area ratio between primary and secondary flow, and primary Mach number. 1-D theoretical performance of ejector in terms of pressure ratio and contraction ratio with and without loss mechanism such as diffuser efficiency and friction were considered.

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저 레이놀즈 수에서 선인장 단면 모양 실린더의 항력 특성 연구

  • An, Chan-Geun
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2016.03a
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    • pp.530-536
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    • 2016
  • 본 연구에서는 EDISON_CFD의 2D_YUIBM_1 해석자를 사용하여 선인장 단면 모양 실린더의 $C_D$를 가시의 개수(N)와 가시의 깊이(D)에 따른 경향성으로 나타내었다. 저 레이놀즈 수에 대한 유동 해석을 해야 하므로 레이놀즈 수 영역은 20(steady), 40(steady), 100(Unsteady)을 사용하였다. 또한, 특징적인 효과를 보이는 몇 개의 케이스를 선별해 그 모델들에서 $C_P$와 Vorticity의 분포를 조사했으며 이를 통해 저 레이놀즈 수의 선인장 모양 실린더에서 $C_D$의 변화 원인을 규명하였다. 마지막으로, 물체의 기하학적 성질과 유체의 성질을 기반으로 저 레이놀즈 수에서 $C_D$를 최적화하는 공식을 산출하였다.

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PIV를 이용한 액체 램재트 엔진 연소실의 유동 계측

  • 양근수;조동우;김규남;손창현;이충원
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.15-15
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    • 2000
  • 두 개의 사각형 유입구가 $90^{\cire}$의 각도를 이루고 있는 액체 램제트 엔진의 연소실 형상을 최적화하기 위해서 수조를 이용한 연소실 유동 계측 실험을 수행하였다. 공기 유입구의 연소실 유입 각도는 $30^{\cire}$, $45^{\cire}$$60^{\cire}$인 세 가지 형상의 연소실 모형을 제작하였으며, 각각의 유입 각도에 대하여 연소실 재순환 영역의 크기를 5가지로 변화시킬 수 있도록 모형을 제작하였다. 그리고 연소실의 배면은 돔의 형태로 하여 재순환이 잘 이루어지도록 모형을 제작하였으며, 유입구에서 연소실로 들어가는 유동의 안정화를 위해 안내깃을 세 개 설치하여 실험하였다.(중략)

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Usefulness of CFD code in plasma equipment development (플라즈마 장치 개발에서 CFD code의 유용성)

  • Ju, Jeong-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2007.04a
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    • pp.22-23
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    • 2007
  • 3차원 모델이 가능한 전산유체역학에 기초를 둔 유체 플라즈마 모델링 소프트웨어가 플라즈마 장치 개발에 어떤 도움을 줄 수 있을 것인지 고찰하였다. 몇 가지의 유도 결합 플라즈마용 안테나 구조와 유동의 역할, 공간 및 표면 화학반응의 결과에 대한 자동 최적화 계산의 유용성에 대해서 논한다.

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Identification of Thermal Flow Boundary Conditions for Three-way Catalytic Converter Using Optimization Techniques (최적화 기법을 이용한 삼원촉매변환기의 열유동 경계조건의 동정)

  • Baek, Seok-Heum;Choi, Hyun-Jin;Kim, Kwang-Hong;Cho, Seok-Swoo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.11 no.9
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    • pp.3125-3134
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    • 2010
  • Three-way catalyst durability in the Korea requires 5 years/80,000km in 1988 but require 10 years/120,000km after 2002. Domestic three-way catalyst satisfies exhaust gas conversion efficiency or pressure drop etc. but don't satisfy thermal durability. Three-way catalyst maintains high temperature in interior domain but maintain low temperature on outside surface. This study evaluated thermal durability of three-way catalyst by thermal flow and structure analysis and the procedure is as followings. Thermal flow parameters ranges were determined by vehicle test and basic thermal flow analysis. Response surface for rear catalyst temperature was constructed using the design of experiment (DOE) for thermal flow parameters. Thermal flow parameters for rear catalyst temperature in vehicles examination were predicted by desirability function. Temperature distribution of three-way catalyst was estimated by thermal flow analysis for predicted thermal flow parameters.