• Title/Summary/Keyword: 이상유체

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HYDRODYNAMIC SOLVER FOR A TRANSIENT, TWO-FLUID, THREE-FIELD MODEL ON UNSTRUCTURED GRIDS (비정렬격자계에서 과도 이상유동해석을 위한 수치해법)

  • Jeong, J.J.;Yoon, H.Y.;Kim, J.;Park, I.K.;Cho, H.K.
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.12 no.4
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    • pp.44-53
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    • 2007
  • A three-dimensional (3D) unstructured hydrodynamic solver for transient two-phase flows has been developed for a 3D component of a nuclear system code and a component-scale analysis tool. A two-fluid three-field model is used for the two-phase flows. The three fields represent a continuous liquid, an entrained liquid, and a vapour field. An unstructured grid is adopted for realistic simulations of the flows in a complicated geometry. The semi-implicit ICE (Implicit Continuous-fluid Eulerian) numerical scheme has been applied to the unstructured non-staggered grid. This paper presents the numerical method and the preliminary results of the calculations. The results show that the modified numerical scheme is robust and predicts the phase change and the flow transitions due to boiling and flashing very well.

TRANSIENT SIMULATION OF SOLID PARTICLE DISTRIBUTION WITH VARIOUS DESIGN PARAMETERS OF THE BAFFLE IN A STIRRED TANK (배플 형상에 따른 교반기 내부 고체입자 분포의 비정상상태 해석)

  • Kim, Chi-Gyeom;Lee, Seung-Jae;Won, Chan-Shik;Hur, Nahm-Keon
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.14 no.4
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    • pp.1-6
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    • 2009
  • In the present study, numerical simulations were performed in a stirred solid/liquid system by using Eulerian multi-phase model. The transient flow field of liquid and distribution of solid particles were predicted in the stirred tank with pitched paddle impeller and baffles. The Frozen rotor method is adopted to consider the rotating motion of the impeller. The effects of number and width of baffles on the mixing time and the quality of solid suspension in the stirred tank are presented numerically. The result shows that the mixing time decreases as the width and number of baffles increase. The present numerical methodology can be applied to optimizing mixing condition of industrial mixer.

Effects of the surface roughness on Flow Characteristics in PDMS Microchannels (PDMS 마이크로채널 유체유동에 미치는 표면거칠기에 관한 연구)

  • Kim, Young-Min;Kim, Woo-Seung;Lee, Sang-Hoon;Baek, Ju-Yeoul
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.1999-2004
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    • 2004
  • Experiments were conducted to investigate the flow characteristics of water through rectangular PDMS microchannels with a hydraulic diameter ranging from 66.67 to 200 ${\mu}m$. In the experiments, the flow rate and pressure drop across the microchannels were measured at steady states. The experimental results were compared with the predictions from the conventional laminar flow theory. A significant difference between the experimental data and the theoretical predictions was found. Experimental results indicate that the pressure gradient and flow friction in microchannels are higher than those from the conventional laminar flow theory. This may be attributed to the fact that there exists effect of surface roughness of the microchannels. In this study, a surface roughness model is implemented to interpret the experimental data. A good agreement between the experimental data and the numerical predictions with a surface roughness model were found.

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Numerical Simulation of Cascade Flows with Rotor-Stator Interaction Using the Multiblocked Grid (중첩 격자계를 이용한 동익과 정익의 상호작용이 있는 익렬 유동해석)

  • Jung, Y. R.;Park, W. G.;Lee, S. W.
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 1999.12a
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    • pp.163-169
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    • 1999
  • The numerical procedure has been developed for simulating incompressible viscous flow around a turbine stage with rotor-stator interaction. This study solves 2-D unsteady incompressible Navier-Stokes equations on a non-orthogonal curvilinear coordinate system. The Marker-and-Cell concept is applied to efficiently solve continuity equation. To impose an accurate boundary condition, O-H multiblocked grid system is generated. O-type grid and H-type grid is generated near and outer rotor-stator The cubic-spline interpolation is applied to handle a relative motion of a rotor to the stator. Turbulent flows have been modeled by the Baldwin- Lomax turbulent model. To validate present procedure, the time averaged pressure coefficients around the rotor and stator are compared with experiment and a good agreement obtained.

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Abnormal Vibration Diagnosis of rotating Machinery Using Self-Organizing Feature Map (자기조직화 특징지도를 이용한 회전기계의 이상진동진단)

  • Seo, Sang-Yoon;Lim, Dong-Soo;Yang, Bo-Suk
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 1999.12a
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    • pp.317-323
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    • 1999
  • The necessity of diagnosis of the rotating machinery which is widely used in the industry is increasing. Many research has been conducted to manipulate field vibration signal data for diagnosing the fault of designated machinery. As the pattern recognition tool of that signal, neural network which use usually back-propagation algorithm was used in the diagnosis of rotating machinery. In this paper, self-organizing feature map(SOFM) which is unsupervised learning algorithm is used in the abnormal vibration diagnosis of rotating machinery and then learning vector quantization(LVQ) which is supervised teaming algorithm is used to improve the quality of the classifier decision regions.

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Effect of Incidence Angle on the Turbulence Structure in the Wake of a Turbine Rotor Blade (입사각이 터빈 동익 후류의 난류구조에 미치는 영향)

  • Chang, Sung-Il;Lee, Sang-Woo
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 2003.12a
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    • pp.55-62
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    • 2003
  • This paper describes the effect of the incidence angle on the turbulence structure in the wake of a turbine rotor blade at the low inlet free-stream turbulence level. For three incidence angles of -5, 0 and 5 degrees, mid-span energy spectrum as well as mid-span profiles of mean velocity magnitude and turbulence intensity are reported at three downstream locations in the wake. Vortex shedding frequencies are obtained from the energy spectrum. The result shows that as the incidence angle changes from-5 to 5 degrees, the boundary layer on the suction surface tends to be thickened, which results in widening of the wake. Strouhal numbers based on the shedding frequencies have a nearly constant value of 0.3, independent of tested incidence angles.

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해상상태별 2차원 문풀내 유동 특성에 관한 연구

  • Lee, Sang-Min;Im, Nam-Gyun
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2013.06a
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    • pp.127-129
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    • 2013
  • 문풀은 해저케이블선, 해저탐사선, 생산용 부선, 드릴쉽과 같은 여러 종류의 선박에 설비되어 해상에서 각 작업에 필요한 장비의 진수 및 작업공간으로 활용되고 있다. 이러한 문풀내 자유수면의 유동은 정수중 부유체의 이동으로 인한 것과 작업중인 부유체에 작용하는 입사파에 의해 기인하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 입사파에 의한 문풀내 유동 특성을 분석하기 위하여 다양한 해상상태, 즉 서로 다른 파고와 파장에서의 자유수면의 변화와 문풀에 작용하는 유체력 계산을 CFD에 의하여 수행하였다. 수치 계산 결과 문풀내 수면 상승 및 유체력은 파고 및 파장에 의해 크게 영향을 받고 이것은 보오텍스와 같은 비선형 현상에 의한 것임을 확인할 수 있었다.

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추진기 캐비테이션 성능해석법

  • 이진태
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.31 no.4
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    • pp.10-13
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    • 1994
  • 최근 선박의 대형화, 고속화로 인하여 추진기의 부하가 증가되고 있으며, 특히 최근 등장한 1,000TEU급 콘테이너선의 경우 추진기가 흡수해야되는 축마력이 70,000HP 이상인 경우도 잇다. 커다란 축마력을 흡수하여 선박을 빠른 속도로 추진시켜야 되는 최근의 추진기는 작동 원리상 캐비테이션 발생을 피할 수 없으며 캐비테이션 발생량의 허용범위 및 캐비테이션 거동의 특성을 고려하여 추진기를 설계하여야 된다. 캐비테이션의 여유가 없이 추진기 설계가 수행되기 때문에 추진기 캐비테이션의 성능해석은 엄밀한 정밀도가 요구된다. 캐비테이션이란 일정한 온도에서 유체동력학 작용에 의해서 유체주위의 압력이 일정한 압력(예 : 증기압) 이하로 낮아질 때 물이 기화하여 수증기로 변하면서 빈 공간을 형성하는 현상을 말한다. 이렇게 발생된 캐비티는 주위 압력환경에 따라 생성, 성장, 수축, 붕괴의 과정을 거치게 된다. 특히 붕괴의 과정은 짧은 시간 내에 급격히 진행되기 때문에 진동 및 소음의 원인이 되고, 심할 경우 추진기 혹은 주위 물체 표면에 침식작용의 원인이 되기도 한다. 본 고에서는 캐비테이션의 물리적 특성 및 분류방법을 간단히 소개하고, 캐비테이션에 의한 선박추진기의 성능저하 특성 및 모형시험 기법을 이용한 캐비테이션 성능해석법을 소개하였다.

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A study of the triangular cross section type greenhouse using fluid-structure interaction (유체-구조 연성해석을 통한 삼각단면 형상의 비닐하우스에 관한 연구)

  • Lee, GyuHan;Kim, Jeong Jae;Kim, Jeongju;Lee, Sang Joon;Ha, Hojin;Kang, TaeWon
    • Journal of the Korean Society of Visualization
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    • v.17 no.2
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    • pp.17-24
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    • 2019
  • The purpose of this study is to study the fluid-dynamic and structural characteristics of the conventional greenhouse and to find possible improvement on the current greenhouse. The greenhouse is required to have enough rigidity of the structure while the installation and reinforcement should be as easy as possible. In this study, the structural stability to the snow load was tested through the computational structure analysis based on the building structure standard, and the wind load was computed by computational fluid-structure interaction analysis. The current analysis can be used as a reference data for a new greenhouse and it will be economically viable by reducing installation and maintenance costs.

Turbulence Dynamo in Compressively Driven Fluids

  • Cho, Jungyeon;Ahn, Hyeseong;Lim, Jeonghoon
    • The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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    • v.45 no.1
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    • pp.52.3-52.3
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    • 2020
  • 천문학적 유체는 강하게 자화되어 있는 경우가 많은데, 이러한 강한 자기장을 얻는 한 방법이 난류에 의한 자기장의 증폭이다. 플라즈마 효과나 기타의 이유로 약한 씨앗 자기장이 유체에 생길 경우, 난류는 이 씨앗 자기장을 매우 효과적으로 증폭시킬 수가 있다. 이 과정을 난류 다이너모라 하는데, 난류 다이너모는 주로 비압축성 난류 구동력을 사용하여 연구해 오고 있다. 비압축성 구동력을 사용할 때의 난류 다이너모 과정은 비교적 잘 규명되어 있다. 기존의 연구 결과에 의하면, 자기장의 세기는 지수 함수적 성장을 거친 후 선형적 성장 단계를 겪는다. 이후, 자기장의 에너지 밀도가 난류의 에너지 밀도와 비슷해지면 자기장은 더 이상 성장하지 못하고 포화 상태에 접어든다. 결론적으로 난류는 자기장이 동력학적으로 중요한 수준까지 증폭을 시킬 수 있다. 압축성 난류 구동력을 사용한 난류 다이너모 연구도 일부 존재하는데, 기존의 연구 결과에 의하면 다이너모 효과가 비압축성 구동력의 경우보다 비효율적이다. 본 연구에서는 압축성 구동력을 사용하여 난류 다이너모를 체계적으로 연구하였다. 특히 압축성 구동력과 비압축성 구동력이 난류 다이너모 효과에 어떤 차이를 주는지 체계적으로 비교하였다.

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