• Title/Summary/Keyword: 임계유동속도

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범용 전산유체 코드를 이용한 봉 다발에서의 난류 유동 수치해석

  • 인왕기;오동석;전태현;정연호
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.567-572
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    • 1997
  • 범용 전산유체해석(Computational Fluid Dynamics) 코드인 CFX-F3D를 이용하여 봉 다발에서의 난류 유동 수치해석을 수행하였다 3$\times$3 봉으로 구성된 부수로 사이의 난류 횡류(Crossflow) 혼합유동과 평행한 4개의 봉으로 이루어진 벽 수로에서의 난류 유동구조를 수치적으로 분석하여 각각의 실험결과와 비교하였다. 부수로 횡류 혼합유동의 경우 예측된 주 유동방향 평균 속도분포는 실험결과와 잘 일치하였으나 벽면과 인접한 부수로에서의 난류강도 분포는 다소 큰 차이가 나타났다. 백수로의 경우 수로 중심선 근처의 주 유동방향의 속도변화는 크게 예측되었고 벽 전단응력은 유로가 협소해지는 영역에서 낮게 예측되었으나 전반적으로 실험결과와 유사한 유동특성을 나타냈다. 이 연구는 봉 다발에서의 난류 유동구조에 대한 이해를 증진시킴과 더불어 CFX-F3D 코드를 평가함으로써 향후 지지격자와 임계열유속 증진장치가 부착된 복잡한 형상의 핵연료 다발에서의 유동장 수치해석의 기반을 마련하였다.

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The Critical Concentration and Flow Equation of Aqueous Carboxymethyl Chitin Solution (Carboxymethyl Chitin 수용액의 임계농도와 유동방정식)

  • PARK Seong-Min;LEE Keun-Tai;KIM Sang-Moo
    • Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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    • v.29 no.1
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    • pp.92-96
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    • 1996
  • To elucidate the flow properties of carboxymethyl chitin (CM-chitin), the critical concentration and flow equation of aqueous CM-chitin solution were investigated. The concentration of $0.8\%$ appeared to be the critical concentration. So interaction occurred between polymer chains in the CM-chitin solutions had the higher concentration than $0.8\%$ but not in lower than $0.8\%.\;0.5\%$ CM-chitin solution was revealed as a newtonian flow but $1.0\%$ CM-chitin solution showed a pseudoplastic flow. Flow constants of $3.0\%$ CH-chitin solution were 0.0908cp for $\eta_\infty$, 770cp for $\eta_0$, 0.81 for $\beta$ and 0.36 for n. Therefore, flow equation of $3.0\%$ CM-chitin solution was as follow; $$\eta=0.1+\{{770/(1+0.81D^{0.36})\}$$.

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다양한 레이놀즈수에서 원형실린더 주변 유동 특성 연구

  • Lee, Ji-Hyeon;An, Chang-Hwan
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2016.11a
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    • pp.27-34
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    • 2016
  • 본 연구에서는 EDISON CFD의 2D_Incomp_P 해석자를 이용하여 0.16부터 1,000,000까지 다양한 레이놀즈수에서 실린더의 유동 특성을 연구하였다. 임계 레이놀즈수 이하에서 실험값과 유사한 압력분포도를 제작하여 해석 결과의 타당성을 검증하였다. 레이놀즈수에 따른 항력계수의 그래프를 제작하여 항력계수의 값이 레이놀즈수의 변화에 대해 선형적으로 변화하는 것을 연구하였다. 같은 속도장일 때 특성길이에 따른 유동장의 차이점도 연구하기 위하여 특성길이에 변화를 주어 해석을 진행하였고, 특성길이가 길수록 박리가 빠르게 발생하는 것을 알게 되었다.

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Flooding and Hysteresis Effects in Nearly - Horizontal Two - Phase Countercurrent Stratified Flow (근사수평 이상반류성층유동에서의 플러딩 및 히스테리시스효과)

  • 이상천
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.9 no.2
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    • pp.232-239
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    • 1985
  • 근사수평 이상반류유동에서의 플러딩천이에 대한 실험을 수행하였으며 이것을 바탕으로 반류유 동도(flow-regime map)를 완성하였다. 또 플러딩천이에 대한 응축의 영향을 고찰하였는데 플러 딩이 액체입구에서 야기될 때 플러딩 속도는 응축량을 고려한 유효증기량으로 표시되며 이 경우 반드시 히스테리시스효과를 동반하게 된다. 이 효과는 응축에 기인하는 것으로 그 메카니즘을 구명하였다. 또 전달액체유량이 영이 될 때의 임계증기속도는 액체분출유량이나 액체서브쿠울 링의 정도에 무관하며 본 연구에서 사용한 관의 경우, 수정 Wallis 변수로 1.74로 나타났다.

A Study on Velocity Profiles and Critical Dean Number of Developing Transitional Unsteady Flows in a Curved Duct (곡관덕트의 입구영역에서 천이비정상유동의 속도분포와 임계딘수에 관한연구)

  • 이행남
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.22 no.6
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    • pp.862-870
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    • 1998
  • In this paper an experimental investigation of characteristics of developing transitional unsteady flows in a square-sectional 180。 curved duct are presented. The experimental study using air is carried out to measure axial velocity profiles secondary flow velocity profiles and entrance length by using Laser Do ppler Velocimeter(LDV) system. The flow development is found to depend upon Dean number dimensionless angular frequency velocity amplitude ration and cur-vature ratio. Of special interest is the secondary flow generated by centrifugal effects in the plane of the cross-section of the duct. The secondary flows are strong and complicate at entrance region. The entrance length of transitional pulsating flow is obtained to 120。 of bended angle of duct in this experimental conditions.

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Effectiveness of critical velocity method for evacuation environment in a railroad tunnel at fire situation (철도터널 내 화재 시 대피환경 확보를 위한 임계속도 산정식의 유효성 평가)

  • Lee, Seung-Chul;Lee, Jae-Heon;Lee, Seung-Ho
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.6 no.1
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    • pp.51-59
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    • 2004
  • The effectiveness of one dimensional critical velocity method for evacuation environment at 10MW fire size in a railroad tunnel have been investigated in this paper by three dimensional CFD method. It was performed to evaluate the evacuation environment in terms of temperature distribution, visible distance distribution and CO concentration at some tunnel inlet velocity, 1m/s, 2m/s (near critical velocity), and 3m/s. At all inlet velocity, passenger should give away downward the flow direction because the inlet velocity can not afford to sufficient evacuation environment for passengers. In case of 3m/s inlet velocity, however, the evacuation environment for passengers is better than the other cases. To provide more safe evacuation environment on fire situation, tunnel inlet velocity should be larger than critical velocity.

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이론적 강제대류CHF 해석 모델의 연구 현황 및 성능 평가

  • Kwon, Hyuk-Sung;Jeon, Tae-Hyun;Hong, Sung-Duk;Hwang, Dae-Hyun;Park, Chul
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.27 no.6
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    • pp.918-931
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    • 1995
  • 임계열속을 예측하는 기존의 여러 방법중 임계열속 발생 역학구조에 근거한 이론적 접근 방법은 여러 유동형태(Flow pattern)별로 연구되고 있으며, 대표적으로 환상유동에서의 LFD(Liquid Film Dryout) 이론, 기포류에서의 BBLD(Bubble Boundary Layer Dryout) 흑은 LNID(Local Nucleation Initiated Dryout)이론 등이 제시되고 있다. 본 논문에서는 일반적으로 원자로 조건에 서 적용될 수 있는 LFD이론과 BBLD 이론에 대하여 대표적인 모델들을 소개하고 특성을 검토하였다. 특히 BBLD 이론중에서 기포군집 (Bubble coalescence) 모델과 층류막 드라이 아웃(Sublayer dryout) 모델에 대해서는 원형관에서의 임계열속 시험자료를 사용하여 각 모델의 예측 성능 및 특성을 평가하였다. 평가 결과, 기포군집 모형인 Weisman 모델의 예측성능이 가장 우수했으며 아울러 층류막 드라이아웃 모델인 Katto 모델과 Mudawwar 모델은 구성 인자중 기포군속도와 층류막 두께와의 관계가 보다 정확히 모형화되야 할 것으로 판단된다.

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Spectral Element Vibration Analysis of the Pipeline Conveying Internal Flow (내부유동을 갖는 파이프 진동의 스펙트럴요소해석)

  • Oh, Hyuck-Jin;Kang, Kwan-Ho;Lee, U-Sik
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.27 no.2
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    • pp.294-301
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    • 2003
  • It is of often important to accurately predict the flow-induced vibration or dynamic instability of a pipeline conveying internal high speed flow in advance, which requires a very accurate solution method. In this study, first the dynamic equations for the axial and transverse vibrations of a pipeline are reduced from a set of pipe-dynamic equations derived in the previous study and then the spectral element model is formulated. The accuracy of the spectral element method (SEM) is then verified by comparing its results with the results obtained by finite element method (FEM). It is shown that the present spectral element model provides very accurate solutions by using an extremely small number of degrees-of-freedom when compared with FEM. The dynamics of a sample pipeline is investigated with varying the axial tension and the speed of internal flow.

Papers : Drag Reduction of a Circular Cylinder with a Front Small Control Rod (논문 : 전방에 제어봉을 갖는 원주의 항력감소에 관한 연구)

  • Lee, Sang-Ik;Lee, Sang-Jun
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.30 no.3
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    • pp.87-95
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    • 2002
  • 원주의 항력 감소와 원주 주위 유동의 제어에 대하여 실험적으로 연구하였다. 원주 주위 유동을 제어하기 위하여 작은 제어봉을 원주 전방에 설치하였다. 실험시 원주 직경(D=30mm)에 기초한 레이놀즈수는 $Re=2 {/times} 10^4$이었다. 제어봉의 직경(d)은 4mm, 5mm, 6mm, 7mm로 변화시켰으며, 원주와 제어봉 사이의 거리(L)를 조절하면서 원주의 표면압력분포와 후류속도를 측정하였다. 제어봉으로부터의 와 유출이 사라지는 임계거리 (critical distance) $ L_C$$ L_C$ /D=1.5+0.83d이었는데, $ L_C$를 전후로 유동특성과 항력값이 크게 바뀌었다. 특히 원주와 제어봉 사이의 거리가 임계거리보다 짧은 경우에는 항력이 감소하다가 $ L_C$보다 크게 되면 증가하는 경향을 보였다. 제어봉의 직경이 d/D=0.233인 경우, L/D=2.013의 조건에서 원주는 약 29%의 항력 감소를 보였고, 전체 항력은 L/D=1.833조건에서 약 25% 항력이 감소하였다.

Out-of-Plane Vibrations of Angled Pipes Conveying Fluid (내부유동을 포함한 굴곡된 파이프의 외평면 진동해석)

  • Pak, chol-Hui;Hong, Sung-Chul;Kim, Tae-Ryong
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.23 no.3
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    • pp.306-315
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    • 1991
  • This paper considered the out-of-plane motion of the piping system conveying fluid through the elbow connecting two straight pipes. The extended Hamilton's principle is used to derive equations of motion. It is found that dynamic instability does not exist for the clamped-clamped, clamped-pinned and pinned-pinned boundary conditions. The frequency equations for each boundary conditions are solved numerically to find the natural frequencies. The effects of fluid velocity and Coriolis force on the natural frequencies of piping system are investigated. It is shown that buckling-type instability may occur at certain critical velocities and fluid pressures. Equivalent critical velocity, which is defined as a function of flow velocity and fluid pressure, are calculated for various boundary conditions.

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