• Title/Summary/Keyword: 유체 시뮬레이션

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해양사고 원인규명 통합 분석 시뮬레이션 시스템

  • Lee, Sang-Gap
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.50-54
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    • 2016
  • 해양사고 원인규명 통합 분석 시뮬레이션 시스템은 해양사고가 발생하는 과정(선회)을 포함하여 충돌, 좌초, 접촉, 전복, 침수 및 침몰 등의 해양사고를 유체-구조 연성 해석기법의 고도 정밀 M&S 시스템을 사용하여 과학적으로 해양사고의 원인을 분석하고 사고의 손상과정을 체계적으로 재현할 수 있는 시스템이다. 해양사고는 육상과 공중에서 발생하는 자동차와 비행기 등의 충돌이나 추락사고와는 달리 공기의 밀도보다 천배의 물에서 발생하므로 물에서 부양되고, 운동하고, 선내에 물이 침수되고, 운항 중일 때 파도도 생성시키고, 두 물체가 근접할 경우에는 압력이 압착되고, 두 물체가 스쳐 지나거나 안벽이나 해저를 근접하여 운항할 경우에는 압력이 저하되는 등 물에서의 연성효과(interface effect)를 충분히 고려하여 재현할 수 있어야 정확하게 해양사고의 원인을 규명 및 분석할 수 있을 것이다. 또한 황천에서 발생하는 해양사고일 경우에는 강한 조루, 강풍 및 해일성 파도 등을 불규칙 스펙트럼을 사용하여 정확히 구현하여야 황천에서 발생하는 해양사고의 원인을 충분히 분석할 수 있을 것이다. 이러한 해양사고 통합 분석 시뮬레이션 시스템을 이용하여 과학적이고 정확한 해양사고의 원인규명 및 분석으로 심판의 획기적인 신뢰 구축과 심판 지연에 따른 사회적 비용을 최소화하고, 해양사고의 원인과 과실 책임, 나아가서 사고 재발방지 대책수립 등에도 활용하는데도 크게 기여할 것으로 사료된다.

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Detailed Representation of Liquid-Solid Mixed Surfaces with Adaptive Framework Based Hybrid SDF and Surface Reconstruction (적응형 프레임워크 기반의 하이브리드 부호거리장과 표면복원을 이용한 액체와 고체 혼합 표면의 세밀한 표현)

  • Kim, Jong-Hyun
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.23 no.4
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    • pp.11-19
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    • 2017
  • We propose a new pipeline of fluid surface reconstruction that incorporates hybrid SDF(signed distance fields) and adaptive fluid surface techniques to finely reconstruct liquid-solid mixed surfaces. Previous particle-based fluid simulation suffer from a noisy surface problem when the particles are distributed irregularly. If a smoothing scheme is applied to reduce the problem, sharp and detailed features can be lost by over-smoothing artifacts. Our method constructs a hybrid SDF by combining signed distance values from the solid and liquid parts of the object. We also proposed a method of adaptively reconstructing the surface of the fluid to further improve the overall efficiency. This not only shows the detailed surface of the solid and liquid parts, but also the detail of the solid surface and the smooth fluid surface when both materials are mixed. We introduce the concept of guiding shape and propose a method to get signed distance value quickly. In addition, the hybrid SDF and mesh reconstruction techniques are integrated in the adaptive framework. As a result, our method improves the overall efficiency of the pipeline to restore fluid surfaces.

Thermodynamic Analysis on Organic Rankine Cycle Using Exhaust Gas of the Chimney in a Resource Recovery Facility (폐기물 소각시설 굴뚝의 배기가스를 이용한 유기랭킨사이클 시스템의 열역학적 해석)

  • Kim, Sunhee;Sung, Taehong;Kim, Kyung Chun
    • Journal of the Korean Institute of Gas
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    • v.21 no.5
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    • pp.27-35
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    • 2017
  • The amount and quality of waste heat from a resource recovery facility were measured. The temperature of exhaust gas was $176.6^{\circ}C$ and the amount of that was 13.8 kg/s. This research designed a waste heat recovery system whose working fluid is R-245fa. It simulated three study cases as follows. In simulation of a basic ORC system, the turbine power output and thermal efficiency were respectively 96.56 kW, 14.3%. In simulation of a superheater connection, 0.09% of efficiency could be improved due to the increase of enthalpy by overheating of working fluid, but the obtained output was decreased with 16.58kW because of the decrease of working fluid mass. In simulation of a process heater connection, efficiency was increased up to 38.51%.

Simulation of Compressible Stratified Flow tty the Finite Difference Lattice Boltzmann Method (차분격자볼츠만법을 이용한 압축성성층유체의 수치계산)

  • Kang Ho-Keun;Tsutaharai Michihisa;Kim Jeong-Hwan;LEE Young-Ho
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2001.05a
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    • pp.85-92
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    • 2001
  • 중력이 작용하는 압축성유체를 고려함에 있어, 밀도성층 뿐만 아니라 엔트로피 성층의 고려도 중요하다. 본 연구에서 압축성격자볼츠만 유체모델을 이용한 차분계산법을 이용하여 2차원 채널에서 성층류의 전형적인 형상인 선택취수현상을 시뮬레이션 하였으며, 본 모델의 유효성을 확인하였다. 또한 비점성, 비압축성유체의 선택취수흐름과의 차이에 관해서 압축성의 관점에서 고찰하였다.

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Numerical Analysis of Two-Phase Aluminum Dust Combustion according to Single Aluminum Particle Combustion Model (단일 알루미늄 입자 연소 모델에 따른 2상 알루미늄 분말 연소장 시뮬레이션)

  • Kim, Sang-Min;Yang, Hee-Sung;Yoon, Woong-Sup
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.460-466
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    • 2010
  • 단일 알루미늄의 연소 모델을 사용하여 알루미늄 분말의 점화 과정에 대한 전산유체 해석 기법을 개발하였다. 유동의 계산은 Reynolds averaged Navier-Stokes식을 사용하였으며, $k-{\epsilon}$ 난류모델을 적용하였다. 입자는 Eulerian-Lagrangian 방법을 사용하여 유동과 독립적으로 계산을 수행하였으며 상용 전산유체해석 프로그램인 Fluent 6.3을 사용하여 해석을 수행하였다. 단일 모델에서 사용한 대류 및 복사 열전달, 표면이상반응, 알루미늄의 용융열을 입자 가열원으로 고려하였다. 같은 조건을 사용하여 단일 입자 모델 계산과 전산유체해석을 수행하였으며, 두 결과는 5% 이내로 잘 일치 하였다. 이를 통해 전산유체해석에서 알루미늄의 점화를 모사할 수 있음을 확인하였다.

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Implementation of a LAMMPS-based Prototype for Multi-scale Modeling (LAMMPS 기반 멀티스케일 모델링 프로토타입 구현)

  • Cha, Kwangho;Jung, Youngkyun
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.200-203
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    • 2012
  • 슈퍼 컴퓨터 시스템의 가용 계산 자원이 증가하면서 시뮬레이션 대상의 길이와 시뮬레이션 시간의 스케일을 확장할 수 있는 멀티스케일 모델링에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 분자동역학과 전산 유체 역학을 결합하는 멀티스케일 모델링을 대상으로 두 분야의 대표적인 시뮬레이션 소프트웨어를 하나로 조합한 프로토타입의 개발 과정과 고려 사항을 소개한다.