• 제목/요약/키워드: 유체동역학

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붐(Boom)의 탄성을 고려한 해상크레인의 비선형 정적/동적 거동을 위한 수치 해석 (Numerical Analysis for Nonlinear Static and Dynamic Responses of Floating Crane with Elastic Boom)

  • 차주환;박광필;이규열
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권4호
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    • pp.501-509
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    • 2010
  • 해상크레인은 크레인을 탑재한 선박으로서, 조선소에서 대형 블록이나 구조물의 탑재 및 해상 운송 작업에 사용된다. 본 논문에서는 해상크레인과 중량물의 전후 동요(Surge), 상하 동요(Heave), 종 동요(Pitch)에 대한 정적/동적거동을 분석하였다. 이 때, 유연 다물체계 동역학을 적용하여 해상크레인의 붐(boom)을 탄성으로 고려하였으며, 플로팅 프레임(floating frame)과 노드 좌표(nodal coordinates)를 사용하였다. 질량 행렬, 탄성 강성 행렬, 2 차 속도 벡터, 일반화 좌표 방향으로 작용하는 외력 등을 고려하여 모든 운동이 연성된 비선형 운동 방정식을 구성하였다. 외력으로는 비선형 유체정역학 힘, 선형화된 유체동역학 힘, wire rope 힘, 계류력이 고려되었다. 수치 해석을 위해 Hilber-Hughes-Taylor 방법을 비선형 운동방정식에 적용하였다. 정적 거동 분석을 통한 정적 평형 자세를 고려한 경우와 고려하지 않은 경우에 대해 결과를 비교하였으며, 수치 해석 방법에 대한 정적/동적 거동 분석 결과를 비교하였다.

플러그 형상에 따른 글로브 밸브의 동특성 평가 (Evaluation of Dynamic Characteristic of a Globe Valve with Various Plug Types)

  • 고성호;박세일;양상민
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.29-32
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    • 2004
  • A three dimensional numerical analysis and experimental measurements were made for incompressible flows in a globe valve with three different types of plug. Characteristics of pressure drop across the valve were investigated for each type of plug at various opening positions. Numerical simulation results show a good agreement with experimental data.

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파력발전기 부유체설계를 위한 SPH와 ISPH 유체모델링 기법 비교 (Comparison of Fluid Modeling Methods Based on SPH and ISPH for a Buoy Design for a Wave Energy Converter)

  • 전철웅;손정현;양민석
    • 한국기계가공학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.94-99
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    • 2017
  • The buoy of the wave energy converter moves by direct contact with the fluid. In order to design a buoy by using the numerical method, it is necessary to analyze not only the contact with the fluid but also the exact behavior of the fluid. In this paper, differences between weakly compressible smoothed particle hydrodynamics (WCSPH) and incompressible smoothed particle hydrodynamics (ISPH) are compared and analyzed for two-dimensional dam breaking simulation. ABAQUS, which is a commercial analysis program, is used for WCSPH analysis. A laboratory code is developed for ISPH analysis. The surface shape, the velocity, and the pressure pattern of the fluid are compared. The results of the laboratory code show the similar tendencies with those of ABAQUS, and there is a little difference in the pressure result.

선체-부가물 영향을 고려한 비공동 수중추진기의 소음예측 연구 (Study on noise prediction of non-cavitating underwater propeller with hull-appendages effect)

  • 최지훈;설한신;박일룡;이수갑
    • 한국음향학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.247-255
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    • 2019
  • 본 연구에서는 대형화, 고속화되어가는 잠수함 추진기의 소음을 보다 정확하게 예측하기 위하여 선체-부가물-추진기의 상호작용이 묘사되는 유동 수치해석을 토대로 비공동 추진기 소음을 예측하였다. 추진기 방사 소음을 예측하기 위해 선체-부가물-추진기 전체영역에 대한 유동 정보를 전산유체역학 해석으로 얻은 뒤, FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings) 음향상사법을 적용하여 두께소음, 하중소음에 대한 소음을 수치적으로 예측하였다. 수치적 소음예측 결과는 모형시험을 통해 검증하였으며, 전체 소음 수준과 저주파 대역 소음예측에 있어 계측결과와 좋은 일치를 보였다.

CIP 방법을 사용한 해석법 (A NUMERICAL ANALYSIS USING CIP METHOD)

  • 이정희;허남건
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 추계학술대회논문집
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    • pp.211-217
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    • 2009
  • The numerical program has been developed for the purpose of the complicate geometries application using CIP method. The non-staggered, non-orthogonal, and unstructured grid system can be also used for the various geometries in the program. For validating CIP solver, the lid-driven cavity flow and solitary wave propagation flow are carried out. Test results show a good agreement with the verified results. The dynamic solver was used for the behavior of moving body. Interface process between the two solvers is introduced. The research was performed on the flow problem around torpedo and log and the flow problem in a tank in order to analyze the three phase flow problem Although the comparison to the verified results was not quantitatively performed, the trend of the results was reasonable.

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정지 비행하는 로터 블레이드의 전산 유체-구조 결합 해석 (Computational analysis of coupled fluid-structure for a rotor blade in hover)

  • 김해동
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권12호
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    • pp.1139-1145
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    • 2008
  • 로터 블레이드의 구조변형을 포함한, 제자리 비행하는 로터 블레이드의 공력해석을 수행하였다. 와류포획능력을 향상시킨 전산유체 코드와 간단한 오일러-베르누이 보 모델에 기반을 둔 구조역학 방정식을 결합시켜 회전익 유동에 대한 연계 계산을 수행하였으며 계산결과 타당한 로터블레이드 구조변형 및 공력특성을 얻었다.

DES 난류모델 및 받음각 변화를 고려한 AGARD 445.6 날개의 천음속 플러터 응답 특성 (Transonic Flutter Characteristics of the AGARD 445.6 Wing Considering DES Turbulent Model and Different Angle-of-Attacks)

  • 김요한;김동현
    • 한국항공운항학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.27-32
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    • 2010
  • In this study, transonic flutter response characteristics have been studied for the AGARD 445.6 wing considering various turbulent models and several angle of attacks. The developed fluid-structure coupled analysis system is applied for flutter computations combining computational structural dynamics(CSD), finite element method(FEM) and computational fluid dynamics(CFD) in the time domain. The flutter boundaries of AGARD 445.6 wing are verified using developed computational system. For the nonlinear unsteady aerodynamics in high transonic flow region, DES turbulent model using the structured grid system have been applied for the wing model. Characteristics of flutter responses have been investigated for various angle of attack conditions. Also, it is typically shown that the current computation approach can yield realistic and practical results for aircraft design and test engineers.

반잠수식 Rig의 형상 변화에 따른 운동 성능에 관하여 (A Study on the Motion Responses about Shape Variety of Semi-submersible Rig)

  • 박노식;이옥규;곽석환
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.198-203
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    • 2002
  • 본 연구에서는 반잠수식 Rig의 형상에 따른 최적 형상을 검토하기 위하여 최근 건조되고 있는 4-Column과 2-Lowhull을 가진 사각 Column에 원통형 Column을 혼합한 혼합형 과 4각 Column형을 공시모형으로 택하여 규칙파중 두 구조물에 작용하는 유체력과 유체력에 의한 운동 응답을 계산하고, 4각 Column을 가지는 구조물의 길이, 폭, 홀수를 변화시킨 Series 에 따른 유체 역학적 특성과 동요 진폭의 관계를 검토하였다. 수치계산은 3차원 특이점 분포법을 이용하여 정상상태에 대하여 실행하였다. 구조물의 형상과 역학적인 간섭의 영향을 이용, 보다 성능이 우수한 형상을 얻을 수 있음을 확인하였다.

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고층건물의 풍하중 유발 진동해석 (Wind Load Induced Vibration Analysis for Tall Structure)

  • 김동현;김유성;김요한;김동만;이종욱
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.658-659
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    • 2009
  • In this study, fluid-induced vibration (FIV) analyses have been conducted for tall building structure. In order to investigate the aeroelastic responses of tall building due to wind load, advanced computational analysis system based n computational fluid dynamics(CFD) and computational structural dynamics (CSD) has been developed. Fluid domains are modeled using the computational grid system with local grid deforming technique. A fully implicit time marching scheme based on the Newmark direct integration method is used for computing the coupled aeroelastic governing equations of tall structure for fluid-structure interaction (FSI) problems. Detailed aeroelastic responses and results are presented to show the physical phenomenon of the tall building.

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포화된 사질토의 동적 수치해석 기법 (Variational Method for the Numerical Analysis of Saturated Granular Soils under Dynamic Loads)

  • 송치용;;천병식;김경민
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2004년도 춘계학술발표회
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    • pp.746-756
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    • 2004
  • 포화토의 거동은 흙과 유체사이의 상호작용에 의해 지배된다. 특히, 동화중 작용시 포화된 사질토에서는 이러한 상호작용에 의해 급격한 액상화 현상이 유발되며 이는 동역학직, 유체역학직으로 복합적인 거동을 나타네어 복합하므로 오직 수치해석적인 방법을 이용한 거동해석만이 가능하다. 본 연구는 사질토에서의 동적 거동해석을 위한 수치해석기법 개발에 그 목적을 두었다. 본 수치해석기법은 Hiremath (1987, 1996)의 "Dynamics for Saturated Soils" 이론에 Sandhu (1975a, 1975b, 1976)의 Variational 기법을 적용하여 개발되었으며 간극수압과 관련된 다양한 토질역학적 문제들에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

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