• 대한환경공학회지
• /
• 제31권5호
• /
• pp.364-370
• /
• 2009

정수처리공정에서 안정적인 탁도 관리가 날이 갈수록 중요해지고 있다. 따라서 침전 효율 향상을 위한 플록형성 공정의 최적화는 매우 중요하다. 우리는 전산유체역학적 방법을 이용하여 플록큐레이터의 회전방향(시계방향, 반시계방향)에 따른 플록 형성지 내 유동특성을 평가하였다. 평가 결과, 플록큐레이터가 시계방향으로 회전하는 경우는 플록큐레이터 회전방향과 수류 흐름이 일치하는 수표면 쪽에서 유동이 강해지고 유출량의 분산 및 표준편차는 각각 8.5, 2.9로 나타났다. 반면에 플록큐레이터가 반시계 방향으로 회전하는 경우는 플록큐레이터 회전방향과 수류 흐름이 일치하는 바닥 쪽에서 유동이 강해지고 유출량의 분산 및 표준편차는 각각 5.3, 2.3으로 나타났다. 또한 플록형성지 유출량은 1,2단 플록큐레이터 회전방향보다는 3단 플록큐레이터의 회전방향에 의해 주로 영향을 받으며 3단 플록큐레이터가 반시계방향으로 회전하는 경우가 시계방향으로 회전하는 경우보다 유출량의 편차가 적기 때문에 침전지의 균등한 흐름을 위해 유리하다.

• 한국해양학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.141-152
• /
• 1984

금강 하구의 6개 정점에서 대.소조기때 순간물리장 측정기법으로 25시 동시 관측된 300개의 유속장을 분석하여 흐름에 대한 유체역학적 제특성을 규명했다. 본 연구결과, 마찰속도, 저면마찰응력, 저면마찰계수 및 거칠기 높이 등이 크기의 차수 이상의 범위로 변하며 분산됨이 밝혀졌다. 저면마찰계수는 6.78$\times$$10^{-5}$ ~1.15$\times$$10^{-1}$의 변화폭을 나타내고 전 관측치의 평균은 1.6$\times$$10^{-2}$ 이다. 마찰속도와 저면마찰계수 사이에도 분산이 나타나고 있다. 두 조석 주기에 대해 평균을 취한 값에서는 U* 1cm/s이면 $C_{100}$은 그 값을 예측하기 어렵게 변하지만, U* 1cm/s이면 $C_{100}$은 U*의 비례하여 증가됨이 밝혀졌다. 또한 Re$_{100}$ 3.6$\times$$10^{5}$구간에서는 $C_{100}$은 예측 불가이지만 Re$_{100}$ 3.6$\times$$10^{5}$구간에서는 1.4$\times$$10^{-2}$를 나타냈다. 본 연구에서 밝혀진 유체역학적 제특성에 근거하여 금강 하구의 흐름을 규정한다면 이는 완전 난류 상태의 상류임이 밝혀졌다.혀졌다.

• 암석학회지
• /
• 제14권4호
• /
• pp.195-211
• /
• 2005

백악기 경상분지의 대표적인 건층으로 알려진 구산동응회암은 하양층군 상부에 약 1-4m의 두께로 200km 이상 연장되어 나타나는 화쇄류 및 화쇄난류 기원의 결정질 응회암이다. 구산동응회암에 포함된 장석을 편광현미경, 전자 현미 분석기(EPMA), BSE(back-scattered electron) 이미지로 분석 및 관찰한 결과, 사장석은 대부분의 지점에서 거의 순수한 알바이트(>$97\%$ Ab) 조성을 띠며, 기질의 함량이 현격히 높은 최남단 지점에서는 부분적인 알바이트화 작용을 받았다. K-장석은 기질의 함량과 관계없이 전 지역에서 부분적인 알바이트화 작용을 받았다. 퍼사이트 조직과 체스판 쌍정, 벽개면 또는 미세절리를 따라 일어난 알바이트화 작용 그리고 기질의 함량과 알바이트화 작용의 상관관계 등은 구간동응회암이 매몰된 후 Na를 많이 함유한 외부유체에 의해 알바이트화 작용이 일어난 것으로 해석된다. 알바이트화 작용은 벽개면이나 절리면을 따라 우선적으로 시작되며 높은 기질 함량으로 인해 투수도가 낮고 외부유체의 침투가 어려운 경우 알바이트화 작용이 잘 일어나지 않는 것으로 해석된다. 또한 구간동응회암의 사장석의 현재 조성은 대부분 알바이트이나 본래 조성은 올리고클레스(oligoclase)에서 안데신(andesine)의 조성범위(Ab62.5-Ab83.3) 가졌을 것으로 해석된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제20권3호
• /
• pp.1-9
• /
• 2020

본 연구에서는 내륙 분지에 위치하여 대기 정체율이 높은 세종시를 대상으로 미세먼지의 저감을 위한 바람길의 적용방안을 도출하고 정책적 대안을 제시하였다. 도시내 바람길의 도입을 위해서는 첫째, 신도시 건설에 따른 신선한 대기의 변화 흐름을 파악하고 둘째, 도시공간에서 바람길을 확보함으로써 대기순환을 촉진해야 함을 밝혀낼 수 있었다. 본 연구에서는 미세먼지 저감 효과를 검증하기 위하여 전산유체역학모형을 활용하였다. 구체적으로는 도시 건설 전과 후의 탁월풍의 풍속, 풍향 변화와 일몰 후 생성된 시원한 공기가 낮은 지대를 따라 흐르는 특성이 분석되었다. 이와 더불어 블록단위에서 바람길과 순응하는 건축물을 배치 시 미세먼지 저감 효과를 정량적으로 검증하였다. 모의실험을 통해 제시 가능한 정책적 함의는 다음과 같다. 첫째, 산, 숲, 골짜기에서 내려오는 신선한 공기가 도시 안으로 원활히 유입, 분산되어 미세먼지 농도를 낮출 수 있도록 바람 통로를 조성하고, 적절한 건축물 배치계획을 수립한다. 둘째, 미세먼지 농도가 낮은 지역에는 공원, 광장, 놀이터 등 공공시설들을 우선적으로 설치하여 미세먼지로부터 안전한 옥외활동을 유인하도록 한다. 마지막으로, 지구단위계획 등 도시계획 수립 과정에서 바람길 분석을 통해 최적의 대안을 마련할 것을 제안한다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제27권3호
• /
• pp.301-316
• /
• 1995

아래를 향한 가열 수평 평판이 있는 수조에서의 자연대류 현상을 규명하기 위한 실험적, 해석적인 연구를 수행하였다. 이는 압력용기 하부에 용융물이 있을때 캐비티내에서의 열수력현상을 규명하기 위한 간단화된 모델에 관한 연구이다. 압력 용기는 하부에 가열평판이 부착된 직육면체 단열 상자로 모의하고 이 상자는 물이 차 있는 수조에 설치된다. 냉각기는 정상상태의 유동 조건을 만들기 위해 상자와 수조사이의 U자 형태의 유동 영역에 설치된다. 실제 압력용기 하부에서는 다상 유동이 발생할 확율이 크나본 연구는 복잡한 다상 유동의 열수력 현상을 규명하기 위한 첫 단계 시도로서 단상유체를 사용한 실험 및 해석 연구이다. 본 연구에서는 가열 평판 아래에서의 자연대류현상특성을 더욱 잘 이해하기 위해 LDV와 열전대를 사용하여 속도와 온도를 측정하였다. 또한 입자가 부상된 유동장을 사진 찍어 유동을 가시화 하였다. 실험결과는 다음과 같다. 유체는 가열판과 냉각기가 작동할 때 매우 효과적으로 전 유동장에 걸쳐 순환한다. 가열판 하부에서 유동이 정체된 영역이 있고 매우 얇은 열 경계층을 갖는 두드러진 온도의 성층현상이 관찰되었다. FLUTAN Code를 이용한 해석은 속도를 합리 적으로 예측할 수 있다는 결과를 보여 주었다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제25권7호
• /
• pp.961-967
• /
• 2019

본 연구에서는 큰 침하량과 동적트림을 가지는 선박에 대하여 전산유체역학(CFD)을 기반으로 하여 효율적인 저항성능 추정 방법을 제시하였다. 본 방법에서 효율적이라 함은 점성 유동해석 이전에 비 점성 유동해석의 침하량과 동적트림 결과를 이용하여 선박의 큰 자세를 설정하고 DFBI(Dynamic Fluid Body Interaction) 방법에 의한 점성 유동해석을 수행한 것이다. 본 방법을 방법I로 명하였다. 방법I는 해석 전에 큰 자세를 설정함으로 인해 중첩격자(Overset Mesh) 기법을 사용하지 않는 단순한 격자시스템(Fig. 3 참고)을 사용하면 된다. 이로 인해 방법I는 계산시간 단축 및 계산의 정도를 높일 수 있는 장점이 있다. 점성 유동해석은 상용 CFD 코드인 STAR-CCM+를 사용하였다. 방법I의 첫 번째 점성 유동해석 결과는 최종 수렴된 결과와 비교하였을 때 저항 값에서 최대 1 % 내에서 차이를 보임을 확인 하였다. 중첩격자가 아닌 단순 격자시스템에 의한 STAR-CCM+에서 제공하는 DFBI 기법을 활용하여 계산단계 별로 변화된 자세에 대하여 매번 격자를 변경하여 수렴된 결과를 도출하였다. 본 방법을 방법II로 명하였다. 방법II의 저항 값과 비교하였을 때 방법I은 선속에 따라 0.03 % ~ 0.6 %의 차이를 보였다. 방법I의 결과는 수조모형시험과의 비교를 통해서 정성적 그리고 정량적으로 타당함을 확인하였다.

• 한국가스학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.35-41
• /
• 2012

전 세계적으로 주목받는 탄소 포집 및 저장 기술(CCS)은 현재 많은 연구가 이루어져서 대규모 탄소 포집이 가능한 시점에 있다. 이에 대규모 이산화탄소 포집에 적합한 저장 기술 또한 주목을 받고 있는데, 그 중 하나가 이산화탄소 원유 회수증진 공정($CO_2$-EOR)이다. 이는 이산화탄소의 지중저장은 물론 원유 회수를 증가시키므로, 환경적인 측면과 경제적인 측면을 모두 만족시킬 수 있는 방법이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 다공성 매질인 저류층을 통과하는 원유와 이산화탄소 혼합유체의 흐름을 모델링하고, 모델링을 통해 이산화탄소 저장 및 원유 회수 증진의 효과를 보이고자 하였다. 혼합유체를 모델링하기 위해 Darcy-Muskat의 법칙으로부터 확산성, 점도 변화를 추가 고려하여 저류층 내 압력과 포화도를 계산하였고, 수치 해석적 모델링을 위해서 유한체적법(finite volume method)을 이용하였다. 그 결과, 저류층 내 원유와 물, 이산화탄소를 주입했을 경우 각 주입물질별 시간에 따른 압력과 포화도의 변화를 예측할 수 있었고, 이산화탄소 주입 방법이 물을 주입하는 방법보다 원유 회수 측면에서 더 유리한 것을 확인할 수 있었다.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제36권2호
• /
• pp.93-103
• /
• 2023

수많은 함정용 채프들은 폭발에 의해 확산되어 채프운을 형성하며, 채프운은 허위 레이더 반사 단면적을 생성하여 적의 레이더를 기만한다. 본 논문에서는 전산유체역학-이산요소법 단방향 연동 기법을 기반으로 공기 중에 분포하는 함정용 채프운의 시공간 분포를 해석하는 수치적 프레임워크를 구축하고 바람의 방향과 속도, 채프 카트리지의 초기 각도와 폭발 압력이 채프운 분포에 미치는 영향을 분석하였다. 채프운의 확산은 폭발에 의한 방사형 확산, 난류와 충돌에 의한 전 방향 확산, 낙하 속도 차이에 의한 중력 방향 확산과 같이 세 단계로 구분되는 것을 확인하였다. 바람은 채프운의 평균 위치를 이동시켰으며, 항력에 의한 확산 효과는 나타나지 않았다. 카트리지 초기 각도에 따라 폭발에 의한 방사형 확산 방향이 달라졌으며, 각도가 지면과 수직에 가까울수록 더 넓게 확산되었다. 폭발 압력이 증가할수록 채프운은 더 넓게 확산되었으나 중력 방향으로는 분포 차이가 작았다.

• 청정기술
• /
• 제29권4호
• /
• pp.305-312
• /
• 2023

환경 요구 조건의 강화로 오래된 탈질 설비에 대한 성능 개선이 필요하다. 본 연구에서는 전산 해석 기법을 이용하여 성능 향상의 가능성을 제시하고자 하였다. 입구 안내 깃과 곡확산부 등 설비 내 유로의 기하학적인 형상의 수정과 암모니아 분사량의 제어 등 설계와 운전 조건을 둘 다 변경하여 해석을 수행하였다. 촉매 층에 유입되는 혼합가스의 유동 균일성과 NH₃/NO 조성비, 설비의 압력 강하 등 3가지 성능변수 관점에서 기존에 운영되는 조건과 본 연구에서 제시된 조건을 비교하였다. 전산 해석에서 적용된 유동장의 범위는 연소로 절탄기의 출구에서 공기 예열기의 입구까지로 탈질 설비의 전 영역이다. 전산 해석 도구로 열유체 전용 소프트웨어인 ANSYS-Fluent를 사용하여 유동 특성을 해석하여 성능을 도출하였고 최적화 알고리즘인 Design Xplorer를 사용하여 암모니아의 분사량을 노즐별로 조절하였다. 변경된 설비 조건은 기존의 조건과 비교하여 유동 균일성과 NH₃/NO 조성비는 각각 45.1%와 8.7% 향상되었으나 전체 압력 강하는 1.24% 증가하였다.

• 태양에너지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.13-18
• /
• 1990

표면 온도가 균일하지 않은 원통을 균속도 유동장에 가로 놓았을 경우, 표면에서의 열전달 특성은 표면이 등온이거나 일정한 heat flux가 주어졌을 때와는 판이하게 다르다. 본 연구에서는 공기의 균속도 유동장내에서 두가지 경우(step형 및 선형변화)의 비등은 경제조건이 원통면을 따라 원주방향으로 주어졌을 때 표면에서의 열전달 특성을 고찰하였다. Step형 변화는 원통형 태양로의 표면에서 관찰될 수 있다. Solar One(Califomia주의 Barstow시에 있는 태양로)의 경우, 작동유체(물)는 표면을 따라 원주방향과 수직으로 설치된 튜브를 따라 흐르면서 액체상태로부터 고온고압의 증기로 변한다. 이 과정에서 태양로 표면의 receiver panel은 그 위치에 따라, preheater, boiler, 그리고 superheater의 역할을 수행하며 표면의 온도도 균일하지 않은 분포를 나타낸다. 이와 같은 경우 표면의 평균 온도를 가지고 대류에 의한 열 손실을 계산하면 큰 오류를 범할 가능성이 있다.