Shape optimization of a Printed circuit heat exchanger (PCHE) has been performed by using three-dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes (3-D RANS) analysis and surrogate modeling techniques. The objective function is defined as a linear combination of effectiveness of the PCHE term and pressure drop in the cold channels of the PCHE. The cold channel angle and the ellipse aspect ratio of the cold channel are used as design variables for the optimization. Design points are selected through Latin-hypercube sampling. The optimal point is determined through surrogate-based optimization method which uses 3-D RANS analyses at design points. The results of three types of surrogate model are compared each other. The results of the optimizations indicate improved performance in friction loss but low performance in effectiveness than the reference shape.
2-D flow fields are studied by using a shared memory parallel computer with a parallel flow analysis program which uses domain decomposition method and MPI library for data exchange at overlapped interface. Especially, effects of directional domain decomposition on parallel efficiency are studied for 2-D Lid-Driven cavity flow and flow through square cavity. It is known from the present study that domain decomposition along the main flow direction gives better parallel efficiency in 1-D partitioning than along the other direction. 2-D partitioning, however, is less sensitive to flow directions and gives good parallel efficiency for most of the cases considered.
비유선형 물체 주위의 유동은 정체유동, 경계층 박리 및 재부착, 주기적 와열의 생성등의 복잡한 유동현상이 공존한다. 이와 같은 유동의 2-방정식 난류모델을 이용한 정확한 예측은 일반적으로 불가능 하다고 인식되어 왔으나, 본 연구에서는 기존의 비교적 단순한 난류모델을 활용한 정사각주 주위의 비정상 난류유동의 예측 가능성을 체계적으로 규명하였다. 적절한 난류모델의 선정과 더불어 시간 정확도, 공간 정확도 및 대류항 처리법 등이 해석의 결과에 미치는 영향을 살펴 보았다. 기존의 표준 κ-ε모델은 정체점 주위에서 난류생성항의 과도한 예측으로 말미암아 재부착 및 와열생성의 정확한 예측이 불가능 하였으나, RNG κ-ε 모델을 사용한 경우 이와 같은 현상을 제거 할 수 있었다. 그러나 이 경우에도 예측의 정확도가 시간 증분, 격자의 크기 및 대류항 처리법 등에 영향을 받았으며, 특별히 대류항 처리법에 따라 상당히 민감하게 변하는 것을 알 수 있었다.
The prediction of the safe separation of the external stores carried on military aircraft is an important task in the aerodynamic design area having the objective to define the operational, release envelopes. The major concern of this study is only safe jettison problem with ejections. This work consists of concept and some results for external store configurations. A Computational Fluid Dynamics technique is applied to calculate the aerodynamic forces. The FLUENT with an implicit Euler solver is used for the present simulations. The computational results are validated against the experimental data.
Shock wave interaction with droplet-gas medium is investigated in this paper. In the present computation, the shock wave is initially started in a pure gas and reflected from the wedge to interact with the droplet-ridden gas flows. We used the compressible two-fluid two-phase model that is solved by the two-fluid version of the HLL scheme. The interfacial drag force and heat transfer were included to model the interaction between continuous and dispersed phases. The parametric effect of void fraction on the shock wave reflection in the two-phase media was investigated.
Using the numerical code for the interior ballistics, the performance of the interior ballistics with the characteristics according to the position of the solid propellant in chamber has been investigated. In existing research, propellants have been evenly distributed in the chamber. In this study, however, several cases of the existence of empty space in the chamber at which the propellants are not evenly distributed are considered. The 7-perforated propellant configuration has been used in this research. The results have shown the change of performance of the interior ballistics according to solid propellant positions in the chamber.
An aerial target system is used for the purpose of experimental test and fire training of missile that newly developed and in mass production. Since the target drones of aerial target systems are monopolized by several major countries so that they are selling at a high price. In this paper, we present the CFD simulation results on a new target drone that Kyungan co. ltd is developing with their own technologies. The presented CFD simulation was conducted in the same conditions of a wind tunnel tests and we could obtain the simulation results of the lift and drag values were in errors by less than 15 percent compared to the experiment. The simulation results were used to determine the modified shapes of new prototype target drone that could fly safely.
Shape optimization of an upper plenum of PBMR type gas cooled nuclear reactor has been performed by using three-dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) analysis and surrogate modeling technique. The objective function is defined as a linear combination of uniformity of flow distribution in the core and pressure drop in the upper plenum and the core. The ratio of thickness of slot to diameter of rising channels, ratio of height of upper plenum to diameter of rising channels, and ratio of eight of the slot at inlet to outlet, are used as design variables for optimization. Design points are selected through Latin-hypercube sampling. The optimal point is determined through surrogate-based optimization method which uses 3-D RANS analyses at design points. The results show that the optimum shape represent remarkably improved performance in flow uniformity and friction loss than the reference shape.
Shape optimization of an upper plenum of a PBMR type gas cooled nuclear reactor has been performed by using three-dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) analysis and surrogate modeling technique. The objective function is defined as a linear combination of uniformity of flow distribution in the core and pressure drop in the upper plenum and the core. The ratio of thickness of slot to diameter of rising channels, ratio of height of upper plenum to diameter of rising channels, and ratio of height of the slot at inlet to outlet, are used as design variables for optimization. Design points are selected through Latin-hypercube sampling. The optimal point is determined through surrogate-based optimization method which uses 3-D RANS analyses at design points. The results show that the optimum shape represent remarkably improved performance in flow uniformity and friction loss than the reference shape.
In the present study, a numerical analysis on electrohydrodynamics (EHD) of the flow and the collection mechanism inside a electrostatic precipitator were investigated. The phenomena of the electrostatic precipitator include complex interactions between the electric field, the fluid flow and the particle motion. To validate the numerical method, the numerical computation for the electric field of a simple wire-pipe type electrostatic system having an analytic solution were performed. Using this numerical method, the electric field of the spiked electrostatic precipitator was simulated. And the fluid flow and the particle motion inside the spiked electrostatic precipitator were numerically analyzed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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