• Title/Summary/Keyword: 전산유체역학 분석

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Heat-up Calculation for the Auxiliary Feed Water Pump Room at Ulchin Units 3 and 4 for Loss of HVAC Accidents (HVAC 상실사고시 울진원전 3/4 호기의 보조급수펌프 격실 온동상승 평가)

  • Yoon, Churl;Park, Jin-Hee;Hwang, Mee-Jeong;Han, Sang-Hoon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.36 no.5
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    • pp.553-562
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    • 2012
  • Computational Fluid Dynamics (CFD) analysis has been performed to estimate the air temperature inside an Auxiliary Feed Water (AFW) Motor-Driven (MD) pump room for the case where there is loss of Heating, Ventilation, and Air-Conditioning (HVAC). A transient calculation for the closed pump room without cooling by any HVAC system shows that the volume-averaged air temperature reaches around $60^{\circ}C$ for a transient period of 8.0 h. From previous studies, the external air and surface boundary temperatures are assumed to increase slowly starting from an initial temperature of $35^{\circ}C$. For the cases where the door is opened at 2, 4, and 6 h after the initiation of HVAC failure, the average air temperature promptly drops by about $4^{\circ}C$ when the door is opened and then slowly increases. The current calculations based on the CFD technique predict the rate of increase of air temperature to be lower than that determined by previous conservative calculations on the basis of a lumped model.

Numerical Analysis of Wind Environment around Sungnyemun Gate Using a Computational Fluid Dynamics Model (전산유체역학 모델을 이용한 숭례문 주변의 풍환경 수치해석)

  • Son, Minu;Kim, Do-Yong
    • Journal of Conservation Science
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    • v.37 no.3
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    • pp.209-219
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    • 2021
  • In this study, the wind environment in an urban area near Sungneymun gate was numerically investigated in the cases of inflow directions. The wind fields for the target area were simulated using Geographic Information System data and Computational Fluid Dynamics model. Results, including vector fields, three-dimensional wind velocity components, and wind speeds, were analyzed to examine flow characteristics. Wind direction variability affected by buildings was shown in the target area. The complex flows around Sungneymun did not depend on the inflow direction as a boundary condition. The wind speed around Sungneymun was generally 3 times stronger at 14 m above ground level (AGL) compared to the surface wind at 2 m AGL and relatively high in the case of easterly inflow. The effect of wind was also analyzed to be relatively significant at the southeast side of Sungneymun. Thus, it was suggested that the assessment of wind environment affected by high-rise and high-density buildings should be necessary for the architectural heritage in urban areas.

Computational Analysis of Aerodynamic for a HAWT model using the SC/Tetra (SC/Tetra를 이용한 HAWT모델에 대한 공력 해석)

  • Park, Sung-Geun;Yoon, Sung-Wook;Lim, Tae-Gyun;Jeon, Wan-Ho
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.336-337
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    • 2010
  • 본 연구는 현대자동차 무향 풍동(HAWT)에서 나온 실험치를 범용 CFD software인 SC/Tetra를 활용하여 모사하였다. 이를 위해서 우선 현대자동차 무향 풍동(HAWT)의 입력 경계층을 설정하고, grid test를 통해 최적의 격자를 찾고, 이에 맞는 난류 모델을 선정하였다. 입력 경계조건 설정, 격자 선정, 난류 모델 선정을 완료 후 나온 경계조건을 활용하여 실제 모델에 적용하여 현대 자동차 무향 풍동(HAWT)에서 나온 결과와 SC/Tetra에서 나온 결과와 비교 분석 하였다.

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Aerodynamic analysis of disc type flying-object and flying-wing (원반형 비행체와 전익기의 공력특성 분석)

  • Lee, Yeong-Jun;An, Hyeon-Jin;Kim, Byeong-Su
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2014.03a
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    • pp.550-555
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    • 2014
  • 전익기는 전쟁 중 등장해 활약했다는 점과 그 독특한 형태로 유명세를 타기 시작한 비행체의 한 종류이다. 공기역학적으로 동일한 속도로 비행할 때 일반적인 항공기와 비교해서 적은 동력으로 더 멀리 날수 있는 전익기의 특성과 그 발전방향을 보았을 때 동체의 익면적이 넓어 생기는 특성을 극대화 시키면서 더욱 독특한 형태의 비행체로 나타나는 모습이 원반형 비행체이다. 본 연구는 EDISON Simulation을 활용한 두 비행체의 공력특성 비교를 통해 실제로 원반형 비행체가 많이 쓰이지 않는 이유와 그 장단점에 대한 데이터를 확보했으며 특히 원반형 비행체의 경우 Cockpit 유무와 그 크기에 따라 실속각이 커지는 것을 확인하였다.

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A Study on the Design of Coal Gasification Unit using Computational Fluid Dynamics (전산유체역학을 이용한 분류층 석탄가스화기 설계연구)

  • 이선경;나혜령;장동순;정진도;지평심
    • Journal of Energy Engineering
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    • v.4 no.1
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    • pp.23-30
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    • 1995
  • 분류층 가스화기 설계를 위한 일차연구로서 가스화기 종횡비, 주입方法, 선회강도 및 주입속도 등에 따른 비반응 난류장 특성을 수치해석적 방법에 의해 파악하였다. 수치해석은 검사체적에 기초한 Patankar의 유한차분방법을 이용하였으며 압력과 속도의 연계문제는 SIMPLEC 알고리즘을, 레이놀즈 전단력은 K- 난류모델을 사용하였다. 입자궤적 계산은 공기역학적 향력만을 고려하였으며 비선형적인 공기저항력에 의한 난류변동상관모델은 고려치 않았다. 이차공기 주입방법(parallell injection과 nonparallel 3$0^{\circ}C$ imjection)에 따른 수치해석을 수행하여 Ar tracer의 질량분율 및 기타 속도에 대한 實驗資料와 비교하여 만족할 만한 結果를 얻었다. 나아가서 假想的인 가스화기 모델을 대상으로 가스화기의 종횡비, 선회강도, 주입속도 및 주입각 등에 따른 와류 形成 위치 등을 포함한 유동장 특성 및 입도에 따른 궤적분석을 시도하였다.

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Numerical Study for the Influence of Environment Temperature on Offshore Arctic Pipeline and Impingement Erosion Analysis by using Thermal Flow Simulation (극지 해양 파이프라인 내부 유체의 온도별 영향 및 내부 충돌침식 분석)

  • Jo, Chul Hee;Lee, Jun-Ho;Jang, Choon-Man;Heang, Su-Jin
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.39 no.3
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    • pp.201-205
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    • 2015
  • This paper describes thermal flow characteristic in various pipelines: straight pipeline and curved pipeline. In the Arctic and ocean area, pipelines are exposed to a extremely low temperature ($0{\sim}-40^{\circ}C$). In this situation, three-dimensional flow analysis should be analyzed to investigate thermal effects such as pressure drop, temperature change, velocity deficit and distribution change of liquid droplet of internal fluid. Also, due to freezing of water droplet, impingement erosion is expected in the curved pipeline. The stability of the pipelines can be influenced by impingement erosion. In this paper, multi-phase and multi-species analysis was introduced to analyze the flow characteristics and impingement erosion of Arctic and ocean pipelines.

Numerical Study for Influence of Crossdraft Directions and Magnitudes on Push-Pull Ventilation Systems (푸시풀 후드시스템의 방해기류 방향 및 세기의 영향에 관한 수치적 연구)

  • Li, Xiao Yu;Kim, Tae Hyeung;Piao, Cheng Xu;Ha, Hyun Chul
    • Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene
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    • v.18 no.2
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    • pp.161-170
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    • 2008
  • 푸쉬-풀 환기시스템은 도금조와 같이 흡인해야 할 거리가 상대적으로 긴 경우에 많이 사용되고 있다. 그러나, 창문이나 출입문을 통한 방해기류가 푸쉬-풀 환기시스템의 오염물질 제어효율을 심각하게 훼손시키고 있다고 추측하고 있으나 이에 대한 세부적인 연구가 부족한 상태에 있다. 따라서, 본 연구에서는 전산유체역학(Computational fluid dynamics)을 이용하여 푸쉬-풀 환기시스템에서의 방해기류의 방향과 세기가 흡인효율에 어떠한 영향을 미치는지에 대해 평가해 보았다. 선형흡인효율(Linear capture efficiency) 방법을 이용하여 푸쉬-풀 환기시스템에서 가상의 개방조에서 발생한 오염물질이 푸쉬-풀 시스템에 의하여 포집되지 못하고 누출되는 구역이 어딘지를 찾아낼 수 있었다. 전산유체역학 컴퓨터시뮬레이션은 AIRPAK2.1 (FLUENT CODE) 소프트웨어를 사용하였다. 푸쉬-풀 후드시스템에 방해기류가 강하게 작용하면 상대적으로 강한 와류가 발생하는데, 일반적인 난류모델인 ${\kappa}-{\varepsilon}$모델은 와류현상을 충분히 보여주지 못한 반면에 RNG 모델을 사용했을 때 실험결과를 적절히 모사해낼 수 있었다. RNG 모델을 이용하여 세가지 방향, 즉 푸쉬에서 풀 방향으로, 풀에서 푸쉬 방향으로 그리고 그에 수직되는 방향으로 방해기류가 있을 때의 푸쉬-풀 환기시스템의 흡인효율을 분석하였다. 방해기류가 0.25m/s이하일 때에는 흡인효율이 거의 떨어지지 않았으나, 방해기류가 0.6m/s에서 흡인효율이 40-70%로 떨어짐을 알 수 있었다. 따라서, 방해기류를 감소시킬 수 있는 방안에 대해서도 연구를 해야 되겠지만, 방해기류 존재 하에서 충분한 흡인 효율을 유지할 수 있는 푸쉬-풀 후드 설계기준에 대한 연구도 필요할 것으로 판단된다.

Simulation of Various Baffle to Improve Settling Efficiency in Constructed Wetland using CFD (인공습지의 비용 효율적 초기 침강지 설계를 위한 최적 도류벽 구조 모의)

  • Noh, Tae gyun;Jeon, Jechan;Kim, Lee Hyung
    • Journal of Wetlands Research
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    • v.19 no.4
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    • pp.451-458
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    • 2017
  • In this study, the removal efficiency of the wetland in terms of particulate matter and dead water zone through the application of baffles in the sedimentation were simulated with the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) to determine the design of a cost-effective constructed wetland. As a result, it was analyzed that the application of the baffle in the sedimentation tank affect the flow and sedimentation rate. Fine particles such as $2{\mu}m$ and $5{\mu}m$ showed high sedimentation rate when the baffles are installed horizontally. large particles such as $10{\mu}m$ and $20{\mu}m$ showed also high deposition rate when the baffles are installed vertically. In addition, the vertical baffles is considered to be more efficient than other baffle types in terms of maintenance since the particulate matter are concentrated in narrow areas. Therefore, it is considered that the selection of the most applicable type of baffle depends on the design purpose of the wetland to be constructed.

Stabilization Design of Large Rotating Stand Using Sliding Mode Control (슬라이딩모드 제어 기법을 이용한 대형 구동기 안정화 설계)

  • Kim, Sungryong;Park, Dongmyung;Moon, Wooyong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.39 no.10
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    • pp.1045-1052
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    • 2015
  • In this paper, a stabilized control algorithm for the large rotating stand of a long-range surveillance radar (LRSR) system is introduced. The stabilized control algorithm for this large rotating stand system was designed using mathematical plant modeling. The LRSR system is located on high ground and has a wide surface, making it susceptible to the effects of wind, which increases the bearing friction and reduces the stability of the rotating stand. The disturbance caused by the wind was analyzed using computational fluid dynamics (CFD) in this study. The results of the CFD analysis were used to construct a control algorithm for the disturbance . The performance of the proposed control algorithm was demonstrated experimentally and through simulations. The plant model and the control algorithm were constructed in Matlab/Simulink.

Study on Spray Phenomena and Optimal Design of Injector for Improving Small Thruster Performance (소형 추력기의 성능 개선을 위한 액체 추진제 주입기 최적 설계 및 추진제 거동 연구)

  • Kim, Ki-Ro;Kim, Su-Kyum;Byun, Do-Young;Lee, Se-Min;Jung, Kang-Su;Park, Soo-Hyung;Kim, Sung-Kyun;Yu, Myoung-Jong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.39 no.4
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    • pp.341-347
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    • 2011
  • This work studies the performance of an injector for a monopropellant thruster, comparing a conventional and new injector types. The conventional injector consists of 8 nozzles on a convex surface allowing the jet to be diverged. The new injector, we suggested, is an impinging type with nozzle holes on a concave surface. The fuel streams through the nozzle holes are collide at a point on an axial direction, which allow to atomize the liquid streams and to spray more uniformly along circular direction. The performance of the injectors is investigated by using computational fluid dynamics, particle image velocimetry and high speed camera visualization.