• Title/Summary/Keyword: 전산역학

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Comparative Study of Commercial CFD Software Performance for Prediction of Reactor Internal Flow (원자로 내부유동 예측을 위한 상용 전산유체역학 소프트웨어 성능 비교 연구)

  • Lee, Gong Hee;Bang, Young Seok;Woo, Sweng Woong;Kim, Do Hyeong;Kang, Min Ku
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.37 no.12
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    • pp.1175-1183
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    • 2013
  • Even if some CFD software developers and its users think that a state-of-the-art CFD software can be used to reasonably solve at least single-phase nuclear reactor safety problems, there remain limitations and uncertainties in the calculation result. From a regulatory perspective, the Korea Institute of Nuclear Safety (KINS) is presently conducting the performance assessment of commercial CFD software for nuclear reactor safety problems. In this study, to examine the prediction performance of commercial CFD software with the porous model in the analysis of the scale-down APR (Advanced Power Reactor Plus) internal flow, a simulation was conducted with the on-board numerical models in ANSYS CFX R.14 and FLUENT R.14. It was concluded that depending on the CFD software, the internal flow distribution of the scale-down APR was locally somewhat different. Although there was a limitation in estimating the prediction performance of the commercial CFD software owing to the limited amount of measured data, CFX R.14 showed more reasonable prediction results in comparison with FLUENT R.14. Meanwhile, owing to the difference in discretization methodology, FLUENT R.14 required more computational memory than CFX R.14 for the same grid system. Therefore, the CFD software suitable to the available computational resource should be selected for massively parallel computations.

A Data-driven Multiscale Analysis for Hyperelastic Composite Materials Based on the Mean-field Homogenization Method (초탄성 복합재의 평균장 균질화 데이터 기반 멀티스케일 해석)

  • Suhan Kim;Wonjoo Lee;Hyunseong Shin
    • Composites Research
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    • v.36 no.5
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    • pp.329-334
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    • 2023
  • The classical multiscale finite element (FE2 ) method involves iterative calculations of micro-boundary value problems for representative volume elements at every integration point in macro scale, making it a computationally time and data storage space. To overcome this, we developed the data-driven multiscale analysis method based on the mean-field homogenization (MFH). Data-driven computational mechanics (DDCM) analysis is a model-free approach that directly utilizes strain-stress datasets. For performing multiscale analysis, we efficiently construct a strain-stress database for the microstructure of composite materials using mean-field homogenization and conduct data-driven computational mechanics simulations based on this database. In this paper, we apply the developed multiscale analysis framework to an example, confirming the results of data-driven computational mechanics simulations considering the microstructure of a hyperelastic composite material. Therefore, the application of data-driven computational mechanics approach in multiscale analysis can be applied to various materials and structures, opening up new possibilities for multiscale analysis research and applications.

전산유체역학을 이용한 고 레이놀즈수 유동에서의 탠덤 에어포일 상대 위치 인자 연구

  • Jang, Gi-Won
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2016.03a
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    • pp.523-529
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    • 2016
  • 본 연구에서는 전산유체역학을 이용하여 고 레이놀즈수에 유동에서의 탠덤 에어포일에 대한 상대 위치 인자 연구를 진행한다. 탠덤형 날개의 경우 앞뒤 날개의 유동간섭이 날개 성능에 중요한 영향을 미친다. 본 연구에서는 이를 2차원 탠덤 에어포일로 고려하여 유동간섭을 확인한다. 유동간섭에 따른 에어포일 성능을 분석함으로써 뒤 에어포일의 상대 위치를 결정할 수 있으며, 본 연구결과는 실제 탠덤 날개 형태의 항공기 설계에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

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The Objectives of EFD-CFD Comparison Workshop and Future Plan (EFD-CFD 비교워크샵 목적과 발전 방향)

  • Kim, Cheolwan
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.45 no.3
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    • pp.191-193
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    • 2017
  • EFD-CFD Comparison Workshop was proposed based on the drag prediction workshop and high lift prediction workshop of AIAA. This workshop is organized to escalate the levels of wind tunnel test and computational fluid dynamics and to escalate the level of domestic aerodynamic technology through the collaboration of both areas. For three benchmark cases of which wind tunnel test results are available, comparison workshops have been held since 2015.

Computational Fluid Dynamics for Proton Exchange Membrane Fuel Cell (PEMFC) (고체고분자전해질연료전지의 해석을 위한 전산유체역학)

  • Kim, Sunhoe
    • Prospectives of Industrial Chemistry
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    • v.22 no.4
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    • pp.20-34
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    • 2019
  • 수소경제 시대의 도래와 함께 연료전지에 관한 연구가 크게 주목받고 있다. 그중 실험적으로 분석이 어려운 부분에 관하여 비용과 시간이 요구되는 실험적인 방법을 배제할 수 있는 모델링 기법인 전산유체역학(computational flow dynamics, CFD)이 큰 관심을 받고 있다. 연료전지의 연구에 주로 사용되는 전산유체역학에 관한 연구는 열분포, 유체의 흐름, 각종 반응물의 농도, 그리고 전기화학반응 등의 실험적인 분석이 현실적으로 불가능한 부분의 분석으로 통하여 실험을 줄이고도 많은 결과를 얻을 수 있는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 기고문에서는 전산유체역학을 이용한 연료전지 내부에서 벌어지고 있는 각종 유체, 열, 전기화학반응 등에 관한 연구동향을 소개하고자 한다.

Multiscale Analysis of the Thermoelastic Properties of Nanocomposites Considering Particle Size Effect (입자의 크기효과를 고려한 나노복합재료의 열탄성 물성의 멀티스케일 해석)

  • Choi, Joon-Myung;Yu, Su-Young;Yang, Seung-Hwa;Cho, Maeng-Hyo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.119-122
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    • 2011
  • 분자동역학 전산모사를 통하여 에폭시에 다양한 반경의 구형 실리콘 카바이드를 삽입한 나노복합재를 모델링하고, 이들의 기계적 물성과 열적 물성 해석을 다양한 온도조건 하에서 수행하였다. 전산모사 결과 동일한 체적분율 하에서 나노복합재는 입자의 크기가 작아질수록 탄성계수와 전단계수가 상승하는 동시에 선팽창계수는 감소하는 입자의 크기효과를 보였다. 또한 온도 상승에 따른 기계적 물성의 하락이 잘 관찰되었다. 본 연구에서는 이러한 분자동역학 해석 결과를 바탕으로 다양한 온도조건 하에서의 입자의 크기효과를 고려한 멀티스케일 3상 모델을 제시하였다. 유리상 조건 범위에서 온도 변화에 따른 나노복합재 계면의 열응력텐서와 열변형률텐서의 정보를 통해 복합재 내에서 계면이 차지하는 부피비를 온도에 대한 함수로 고려하고, 이를 멀티스케일 모델에 반영함으로써 다양한 온도조건에 대한 나노복합재 열탄성 물성의 예측해를 제시하였다. 본 연구에서 제시한 모델에서 계산된 3상 복합재의 물성은 분자동역학 전산모사의 결과에서 나타나는 나노입자의 크기효과를 잘 반영하였다.

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전산나노역학

  • Kim, Ho-Geon;Kim, Sun;Kim, Seong-Yeop
    • Journal of the KSME
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    • v.57 no.6
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    • pp.32-36
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    • 2017
  • 이 글에서는 전산모사를 이용하여 나노스케일 소재의 역학적 특성을 이해하고자 하는 연구 분야를 소개하고자 한다.

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