• Title/Summary/Keyword: 유체 시뮬레이션

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Motion Prediction with Flame Advection from Video (영상에서 화염의 이류를 이용한 움직임 예측)

  • Subin Yu;Jong-Hyun Kim
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2023.07a
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    • pp.581-583
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    • 2023
  • 기존의 불 영역 검출을 위한 이미지 전처리 기법은 임계값에 영향을 많이 받기 때문에 사진의 색상 분포에 의존하는 결과가 나온다. 이를 보완하고자 본 논문에서는 화염이 가지고 있는 특유의 비선형적이고 불규칙한 움직임을 추출할 수 있는 방법을 제안한다. 유체 시뮬레이션에서 활용되는 준 라그랑지안(Semi-Lagrangian) 활용하여 유동을 분석하고 이를 기반으로 영상에서 화염의 움직임을 추출한다.

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Effects of Geometric and Flow Conditions on 3-dimensional Hydrodynamic Focusing (3 차원 유체역학 집속에 대한 채널 형상 및 유동 조건의 매개변수 연구)

  • Han, Kyung-Sup;Kim, Dong-Sung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.34 no.1
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    • pp.61-66
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    • 2010
  • In our previous work, 3-dimensional hydrodynamic focusing microfluidic device (3D-HFMD) has been developed with the help of locally increased aspect ratio of thickness to width without any horizontal separation wall. In this study, we have investigated 3-dimensional hydrodynamic focusing behaviors inside the 3D-HFMD according to the various geometric and flow conditions. The parametric study has been extensively carried out for the effects of geometric and flow conditions on 3-dimensional hydrodynamic focusing with both 3D-HFMD and previous microfluidic device design based on three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) simulations. The CFD simulations suggested the proper design window of channel geometry and flow conditions.

각도를 가지는 전극 구조를 가지는 DBD 방전에서 전극 간격과 압력 변화에 따른 방전 특성 연구

  • Sim, Seung-Bo;Bae, Hyo-Won;Lee, Ho-Jun;Lee, Hae-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.500-500
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    • 2012
  • 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)는 미소체적의 dielectric barrier discharge (DBD)를 이용한 한 예로 볼 수 있다. PDP 셀은 실험을 통하여 방전 특성을 분석하기에 아주 작은 크기이기 때문에 시뮬레이션을 이용하는 것이 방전 특성을 분석하기에 유용하다. 시뮬레이션 방법 중 유체 시뮬레이션은 높은 압력에서 기체 방전을 분석하기에 아주 유용한 방법이다. PDP 전극 각도를 바꿈으로써 발광 효율을 높일 수 있음이 논문으로 발표 되었다. 이 발표에서는 2차원 유체 시뮬레이션을 사용하여 전극의 각도 변화뿐만 아니라 전극 간격과 압력 변화에 따른 방전 특성 변화를 연구하였다. 평판 전극의 각도 변화에 따라 전기장 세기, 방전 공간 내 전하 및 여기된 입자수 및 분포, 방전 개시 전압 등의 진단을 통하여 결과를 분석하였다. 전극 간격이 길어질수록 convex 구조의 효율 증가가 크게 나타났으며 압력이 커질수록 concave 구조의 효율 증가가 크게 나타났다.

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Fluid flow control using animated B-Spline surface (움직이는 B-Spline 곡면을 이용한 유체 흐름의 제어)

  • Hwang, Chul-Hyun;Kyung, Min-Ho
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.10 no.2
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    • pp.35-41
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    • 2004
  • 유체 시뮬레이션은 Navier-Stoke 방정식의 해를 구하는 과정으로 볼 수 있는데, 이 방정식은 초기 조건 및 주변 환경에 따라 매우 민감하게 반응하기 때문에 사용자가 원하는 형태로 제어하는 것이 매우 어려운 일이다. 본 논문에서는 유체의 움직임을 실제 공간에 임베드된 smooth manifold 위로 제한하고, 유체의 움직임을 manifold의 모양에 의해 직관적으로 제어하는 방법을 제안한다. 제어 manifold 안의 유체의 흐름을 자연스럽게 유지하기 위하여 경계에 가상의 중력장을 설정하여 유체가 경계면에서 자연스럽게 내부로 유도되도록 하였다. 본 논문의 유체 제어 방법은 제어 manifold의 모양을 키프레임 보간함으로써 간접적으로 유체 애니메이션의 키프레임 애니메이션으로 만드는 것도 가능하다. 이 과정에서 제어 manifold의 변형에 의한 유체정보를 재구성이 필요한데, 본 연구에서는 그리드의 재샘플링을 통해 해결하는 방법을 제시하였다.

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Estimating Hydrodynamic Coefficients with Various Trim and Draught Conditions (흘수 및 트림 변화를 고려한 선박 유체력 미계수 추정에 관한 연구)

  • Kim, Daewon;Benedict, Knud;Paschen, Mathias
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.23 no.7
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    • pp.933-940
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    • 2017
  • Draught and trim conditions are highly related to the loading condition of a vessel and are important factors in predicting ship manoeuverability. This paper estimates hydrodynamic coefficients from sea trial measurements with three different trim and draught conditions. A mathematical optimization method for system identification was applied to estimate the forces and moment acting on the hull. Also, fast time simulation software based on the Rheinmetall Defense model was applied to the whole estimation process, and a 4,500 Twenty-foot Equivalent Unit (TEU) class container carrier was chosen to collect sets of measurement data. Simulation results using both optimized coefficients and newly-calculated coefficients for validation agreed well with benchmark data. The results show mathematical optimization using sea measurement data enables hydrodynamic coefficients to be estimated more simply.

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

  • Oh, Joo Seon;Chung, Woo Jin;Park, Seong Un;Park, Young Jun
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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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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Numerical Simulation on Drag and Lift Coefficient around Ship Rudder using Computational Fluid Dynamics (전산 유체 역학을 이용한 선박 방향타 주변의 항력 및 양력 계수에 대한 수치 시뮬레이션)

  • Bon-Guk Koo
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.24 no.2
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    • pp.97-102
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    • 2023
  • Numerical simulations have been performed to investigate the hydrodynamic characteristics of the rudder since they play an important role in naval architecture fields. Although some values such as hydrodynamics forces can be measured easily in the towing tanks, it is difficult to obtain the detailed information of the flow fields such as pressure distribution, velocity distribution, vortex generation from experiments. In the present study, the effects of hydrodynamic coefficients and Reynolds number acting on the rudder were studied by using Computational Fluid Dynamics(CFD). Ansys fluent, one of commercial CFD solvers, solves the Navier-Stokes equations and the k-epsilon turbulence model is selected for the viscous model to solve RANS equations. At first, drag coefficients and lift coefficient for different angle of attack are obtained by using a CFD commercial code for KCS rudder. Secondly, the 2-D lift coefficients and drag coefficients are compared with 3-D coefficients at the same conditions. Thirdly, the effects of Reynolds number on the hydrodynamic forces are investigated.

NUMERICAL STUDY OF AIR POLLUTION RATE DEPENDING ON TYPES OF VENTILATION SYSTEM IN UNDERGROUND PARKING LOT (환기방식에 따른 지하주차장 공기오염도의 수치연구)

  • Lim, Soo-Jung;Jang, Choon-Man;Rhee, Gwang-Hoon
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2009.04a
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    • pp.208-214
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    • 2009
  • 지하 복수층 주차장은 도시의 밀집화 및 자동차의 급격한 증가로 인한 토지부족 및 주차난을 해소할 수 있는 좋은 방법이다. 하지만 인체유해 배출가스의 집중으로 환기의 중요성이 대두되는 추세에도 불구하고 실제로는 시공이 완료 된 후에나 오염도 측정이 가능하다. 이러한 이유로 CFD 시뮬레이션으로 시공이전의 지하 복수층 주차장의 공기오염도를 예측했다. CFD 시뮬레이션은 예산과 시간을 절감한 공기오염도 예측이 가능하다. 실제의 당산근린공원의 지하주차장을 대상으로 오염도를 예측했다. 급기에만 강제유동을 일으키는 2종과 배기에만 강제유동을 일으키는 3종 기계환기법, 그리고 급배기에 강제유동을 일으키는 1종기계환기법을 각각 적용하여 공기오염도를 계산했다. 지하1층과 지하2층의 입구 및 출구유속을 10, 15m/s로 하여 실내평균연령과 실내평균환기효율을 살펴보았다. 계산결과는 급기와 배기에 강제유동을 동시에 일으키는 1종 기계환기법의 값과 비교하였다.

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선박용 디젤엔진 SCR 시스템의 효율향상을 위한 점성유동해석

  • Song, Ha-Cheol;Sim, Cheon-Sik;Park, Yun-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.88-89
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    • 2016
  • 선택적 환원 촉매(SCR : Selective Catalytic Reduction) 시스템은 대기오염을 예방하기 위한 배기가스 처리장치 중 하나이다. 본 연구에서는 전산유체역학(CFD : Computational Fluid Dynamics)를 사용하여 SCR 시스템 의 효율향상을 위하여 ANSYS-CFX package를 이용하여 점성 유동 해석을 수행하였다. SCR 시스템의 점성 유동 흐름의 전산 유체 역학을 이용하여 시뮬레이션하기 위하여 Navier-Stokes 방정식을 지배방정식으로 사용하였다. CATIA V5를 사용하여 SCR 시스템의 형상을 3D 모델링을 하였고, 암모니아와 배기가스의 혼합 비율을 확인하기 위해 요소수 분사 노즐의 위치를 변경하였다. 요소수 분사 노즐은 배기관의 입구로부터 1/3, 1/2, 2/3에 위치한다. 또한, 분사 노즐의 위치가 배기관 입구의 1/3에 위치할 때 노즐의 분사구수에 따른 효율을 확인하기 위하여 분사구수를 4Hole, 6Hole, 8Hole일 경우를 확인하여 비교하였다. 시뮬레이션의 결과로는 배기관 입구에 가까울수록, 분사구수가 많을수록 효율이 좋아짐을 확인하였다.

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