• Title/Summary/Keyword: 전산모사 분석

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Two-phase transport model of the cathode of PEM fuel cell and effects of GDL properties (PEMFC 양극의 이상계 전달현상 전산모사 및 GDL 물성의 효과 분석)

  • Chun, Kook;Jung, Un-Ho;Park, Ki-Tae;Kim, Sung-Hyun
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2006.11a
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    • pp.403-406
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    • 2006
  • 본 연구에서는 양극의 two-phase simulation 모델을 확립하고 GDL 물성과 작동조건이 전지성능에 미치는 영향에 대해 시행하였다. 모델로는 Multi-phase $mixture(M^2)$ 모델을 사용하였는데 이 모델은 각 상의 balance식을 하나의 mixture-phase식으로 통합하여 수학적 계산이 용이할 뿐만 아니라 실제 전지 성능에 매우 근사하여 신뢰성성도 확보할 수 있었다. 최적의 GDL 구조와 작동조건을 규명하기 위해 기체투과도, 접촉각, 기공도, 기체 공급가스 차이에 따른 전지 성능 분석을 시행하였는데 그 결과 모든 파라미터들이 증가할수록 비례적으로 전지 성능이 증가하였다. 기체 공급가스>기공도>>접촉각>기체투과도 순으로 전지에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다.

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Kinetic Analysis of Energetic Materials Using Differential Scanning Calorimetry (DSC를 이용한 고에너지 물질의 반응속도식 추출과 활용)

  • Kim, Yoocheon;Park, Jungsoo;Yang, Seungho;Park, Honglae;Yoh, Jai-Ick
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.19 no.1
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    • pp.33-41
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    • 2015
  • The kinetic analysis of energetic materials using Differential Scanning Calorimetry (DSC) is proposed. Friedman Isoconversional method is applied to DSC experiment data and AKTS software is used for analysis. The proposed kinetic scheme has considerable advantage over the standard method based on One-Dimenaionl Time to Explosion (ODTX). Reaction rate and product mass fraction simulation are conducted to validate extracted kinetic scheme. Also a slow cook-off simulation is implemented on $B/KNO_3$ for validating the applicability of the extracted kinetics scheme to a practical thermal experiment.

Simulation of Direct Methanol Fuel Cells Employing Computational Fluid Dynamics(CFD) (유체 전산모사를 통한 직접 메탄올 연료전지의 시뮬레이션)

  • Kim, Young-Jin;Lee, Tae-Hee;Oh, In-Hwan;Hong, Seong-An;Kim, Huk-Nyun;Ha, Heung-Yong
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.6 no.1
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    • pp.28-35
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    • 2003
  • A numerical analysis of electrochemical reaction and dynamics of the fluid flow in the channels of a DMFC separator was carried out by using a commercial Computational Fluid Dynamics(CFD) code fluent(ver.6.0). From the simulation work, many valuable informations were obtained in terms of distributions of velocity, pressure, temperature, concentration and current density over the flow field. And it was possible to optimize the flow field structure by using the simulation results. The simulation work using the Cm code was found very helpful in analysing the phenomena occurring in the fuel cell and optimizing the structures of electrodes and flow field.

An Extraction of Detailed Isoconversional Kinetic Scheme of Energetic Materials using Isothermal DSC (등전환법과 등온 DSC를 이용한 고에너지 물질의 정밀 반응모델 개발)

  • Kim, Yoocheon;Park, Jungsu;Kwon, Kuktae;Yoh, Jai-ick
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.20 no.2
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    • pp.46-55
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    • 2016
  • The kinetic analysis of a heavily aluminized cyclotrimethylene-trinitramine(RDX) is conducted using differential scanning calorimetry(DSC), and the Friedman isoconversional method is applied to the DSC experimental data. The pre-exponential factor and activation energy are extracted as a function of the product mass fraction. The extracted kinetic scheme does not assume multiple chemical steps to describe the complex response of energetic materials; instead, a set of multiple Arrhenius factors is constructed based on the local progress of the exothermic reaction. The resulting reaction kinetic scheme is applied to two thermal decomposition tests for validating the reactive flow response of a heavily aluminized RDX. The results support applicability of the present model to practical thermal explosion systems.

Computational Analysis of Vortex Structures around Wall-Mounted Bluff Body in Boundary Layer (경계층 내에 위치한 각진 물체 주위의 와류 전산 해석)

  • Lee, Ju-Yong;Kim, Hyeon-U;Lee, Seung-Su
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2013.04a
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    • pp.354-359
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    • 2013
  • 일반적으로 건축물의 설계시 풍동 실험을 통한 풍환경의 평가를 수행하고 있으며, 이는 환경 영향 평가법에서 정한 건축 사업 시행 시 수반되어야 할 자연환경, 생활환경 그리고 사회경제환경의 영향 평가의 일환으로 실시되고 있다. 그러나, 풍동 실험의 경우 여러 가지 현실적 제약조건으로 설계와 실험의 피드백 (Feedback)이 원활하지 못하며, 특히 대상 건축물이 공장과 같이 대기 오염원이 되는 경우 실험은 더욱 어려운 형편이다. 이에 대한 보완책으로 전산 유체 역학을 이용한 건축물의 풍압 해석에 의한 풍하중 추정이나 인접 지형-지물의 영향을 고려한 건축물 주위의 풍환경 평가가 있다. 전산 모사에 의해 풍동 실험의 미비점을 보완하고, 보다 상세한 정보를 확보함으로써 건축물의 구조적 안전성의 증대와 환경 피해 감소를 기할 수 있다. 그러나 복잡한 지형-지물이나 건축물 주위의 풍환경에 대한 전산 모사는 주로 두 가지의 기술적 어려움을 수반하게 되다. 그 중 하나는 고정 경계면을 이루는 형상의 복잡성으로 인해 기존에 많이 이용하고 있는 Body-fitted 격자계를 이용하는 경우, 격자 생성 과정이 매우 복잡하고 어려울 뿐 만 아니라 생성된 격자가 주로 비정렬 (unstructured) 특성을 갖게 되어 수치해석 과정의 효율을 저하시키는 요인이 되며, 격자의 형상도 수치해석의 수렴성을 저하시키는 예가 많다. 다른 어려움으로 풍환경은 전형적인 난류 유동장으로서 난류의 전산 해석은 아직도 해결하지 못한 부분이 많다는 점이다. 이에 본 논문에서는 복잡한 지형-지물이나 건축물의 풍하중과 풍환경의 전산 모사 기술 확보를 위하여 수행중인 연구의 일환으로 물체 형상의 기하학적 복잡성의 극복을 위한 가상경계법 (Immersed Boundary Method)과 난류 유동장의 물리적 엄밀성을 높이기 위한 다와동 모사 (Large Eddy Simulation)을 이용한 물체 형상과 무관한 유동장 해석 기술 개발에 대하여 다루고자 한다. 먼저 최근에 유동 해석에 이용되는 방법인 가상경계법(IBM)은 물체를 포함한 전체 전산 영역을 직교 좌표계에 의해 이산화하고, 유동장내 존재하는 물체의 표면에서의 점착 조건을 만족시키기 위하여 지배 방정식에 적절한 외력을 추가로 고려하는 방법이다. 본 연구에서는 가상경계법을 이용하여 경계층에 위치한 건물 형상의 각진 물체 주위 사이에 형성되는 공동 내부의 비정상 유속 및 압력에 대한 전산 해석을 수행하고, 풍상측 전면에 형성되는 경계층에 의한 영향을 분석하였다.

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Optimization of Ingot Mold Design Parameters for Austenite Heat-resistant Steel Through Computational Simulation (전산모사를 통한 오스테나이트계 내열강용 잉곳 몰드 설계 파라미터 최적화)

  • Hwang, SooBeen;Park, JongHwa;Jo, SangHyun;Park, SeongIk;Kim, YunJae;Kim, Donggyu
    • Journal of Korea Foundry Society
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    • v.42 no.1
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    • pp.3-11
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    • 2022
  • In this study, the parameters on the shrinkage defect of HR3C alloy was secured through computer simulation research, and the ingot mold with greater than 85% of sound area was designed and manufactured. Moreover, the optimized coagulation was proposed at design stage through computer simulation and test was performed upon ingot manufactured. After the test, the defect pattern was analyzed through cutting and non-destructive inspection to verify the parameter and ingot mold design. Based on the verification results, shrinkage defect parameters such as Niyama, Feed Efficiency, and Hot Tear Intensity of HR3C Alloys were obtained. In addition, through the secured parameters, a plan for designing ingot mold with a Non-defect area of 85% or more was secured.

Simulation of Interim Spent Fuel Storage System with Discrete Event Model (이산 모형을 이용한 사용후 핵연료 중간 저장 시설의 전산기 모사)

  • Yoon, Wan-Ki;Song, Ki-Chan;Lee, Jae-Sol;Park, Hyun-Soo
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • v.21 no.3
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    • pp.223-230
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    • 1989
  • This paper describes dynamic simulation of the spent fuel storage system which is described by statistical discrete event models. It visualizes flow and queue of system over time, assesses the operational performance of the system acitivies and establishes the system components and streams. It gives information on system organization and operation policy with reference to the design. System was tested and analyzed over a number of critical parameters to establish the optimal system. Workforce schedule and resources with long processing time dominate process. A combination of two workforce shifts a day and two cooling pits gives the optimal solution of storage system. Discrete system simulation is an useful tool to get information on optimal design and operation of the storage system.

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Development of simulation method for heating line optimization of E-Mold by using commercial CAE softwares (전산모사 프로그램을 이용한 E-MOLD의 Heating Line 배치의 최적화 설계에 관한 연구)

  • Chung, Jae-Youp;Kim, Dong-Hak
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.9 no.6
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    • pp.1754-1759
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    • 2008
  • To produce plastic parts that have fine pattern through conventional injection molding, a lot of difficulties follow. Therefore, rapid heating and cooling methods are good candidates for manufacturing injection-molded parts with micro/nano patterns. In this study, we adopted the E-Mold patent technology. The mold for E-Mold technology has a separate heated core with micro heaters. It is very important to optimize the lay-out of the heaters in heated core because it influences both control and distribution of mold temperature. We developed a optimization method of heating line lay-out by using commercial softwares and compared the output with the experimental results. We used Pro-Engineer Wildfire 2.0 for the mold design, ICEMCFD for mesh generation, and FLUENT for heat transfer simulation. The simulation results showed the temperature profile from $60^{\circ}C$ to $120^{\circ}C$ or $180^{\circ}C$ during heating and cooling process which were compared with the injection molding experiments. We concluded that the simulation could well explain the experimental results. It was shown that the E-Mold optimization design for heater lay-out could be available through the simulation.