• Title/Summary/Keyword: 전산유체역학 시뮬레이션

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선박의 무게중심 변화에 따른 안정성 해석에 관한 수치 시뮬레이션 - 세월호 침몰을 교훈으로 -

  • Park, Jong-Cheon
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2014.06a
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    • pp.11-12
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    • 2014
  • 본 연구에서는 일정속도로 항행하는 선박의 후미에서 20도의 각도로 진행하는 뒤파도가 존재할 경우, 선박의 무게중심 변화에 따른 안정성 해석에 대해 전산유체역학(CFD) 기술을 이용하여 운동 시뮬레이션을 수행하였다.

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Deep RIE를 이용하여 제작된 마이크로 노즐 내에서 유체의 거동에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 분석

  • Jeong, Gyu-Bong;Song, U-Jin;Cheon, Du-Man;Yeo, Jun-Cheol;An, Seong-Hun;Lee, Seon-Yeong
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.37.2-37.2
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    • 2009
  • 다이렉트 프린팅 방식에 대한 수요가 높아지면서 마이크로 노즐에 대한 수요도 높아지고 있다. 마이크로 노즐은 Nano particle deposition system (NPDS)에서 가장 중요한 부분으로 금속이나 세라믹 분말을 음속으로 가속시키는 역할을 한다. 또한 마이크로 노즐은 마이크로 스페이스 셔틀과 주사바늘이 없는 약물 주사 시스템 등의 많은 분야에서 사용 가능하다. 이러한 마이크로 노즐은 대부분 기계적 절삭법을 이용하여 알루미늄으로 만들어져왔다. 하지만 알루미늄으로 만들어진 마이크로 노즐은 경도가 낮아 세라믹 나노 입자를 적층하는 것에 적절치 못하며 사용가능한 수명이 짧다는 단점을 가지고 있다. 또한 가장 큰 단점으로 노즐목을 1mm이하로 제작하는 것이 어렵다는 것이다. 따라서 본 연구에서는 Si wafer를 Deep RIE 방식을 이용하여 3차원적으로 제작하였다. Deep RIE 방식 중 BOSCH process를 이용하였다. 이렇게 만들어진 마이크로 노즐은 다이렉트 프린팅 방식중 하나인 NPDS에 적용하였다. Si wafer로 만들어진 마이크로 노즐이 적용된 NPDS를 이용하여 graphite 분말을 가속하여 적층 실험을 실시하였다 이와 함께 전산 유체 역학(CFD)를 이용하여 마이크로 노즐일 이용한 초음속 가속 가능 여부를 판단하였다. 전산 유체 역학은 유한 요소법을 이용하여 유체의 거동을 시뮬레이션을 통하여 예측하는 것으로 마이크로 노즐 내에서 유체의 흐름을 예상할 수 있다. 실제 실험의 결과와 전산 유체 역학을 이용한 시뮬레이션 결과dml 비교 분석을 실시하였다.

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Numerical Simulation on Drag and Lift Coefficient around Ship Rudder using Computational Fluid Dynamics (전산 유체 역학을 이용한 선박 방향타 주변의 항력 및 양력 계수에 대한 수치 시뮬레이션)

  • Bon-Guk Koo
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.24 no.2
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    • pp.97-102
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    • 2023
  • Numerical simulations have been performed to investigate the hydrodynamic characteristics of the rudder since they play an important role in naval architecture fields. Although some values such as hydrodynamics forces can be measured easily in the towing tanks, it is difficult to obtain the detailed information of the flow fields such as pressure distribution, velocity distribution, vortex generation from experiments. In the present study, the effects of hydrodynamic coefficients and Reynolds number acting on the rudder were studied by using Computational Fluid Dynamics(CFD). Ansys fluent, one of commercial CFD solvers, solves the Navier-Stokes equations and the k-epsilon turbulence model is selected for the viscous model to solve RANS equations. At first, drag coefficients and lift coefficient for different angle of attack are obtained by using a CFD commercial code for KCS rudder. Secondly, the 2-D lift coefficients and drag coefficients are compared with 3-D coefficients at the same conditions. Thirdly, the effects of Reynolds number on the hydrodynamic forces are investigated.

A study on the Modeling & Simulation of Weapon Systems Application using the Computation Fluid Dynamics (전산유체역학을 이용한 무기체계의 모델링 및 시뮬레이션 적용에 관한 연구)

  • Lee, Young-Uk
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.15 no.1
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    • pp.14-20
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    • 2014
  • This study, the reliability of weapon systems acquisition and research and development in order to increase the effect of the modeling and simulation method has been studied using computational fluid dynamics. Weapon system acquisition, Test & Evaluation for use in the modeling and simulation can reduce the reliability of the time and cost savings and possible predictions and verification, and can provide useful data. However, the current weapon system acquisition and active use of modeling and simulation and verification do not even use the software are restricted. In this study, using computational fluid dynamics (CFD) modeling and simulation using the GAMBIT and FLUENT modeling and simulation was performed. The result is better than previous research results were confirmed in future weapon systems acquisition and research and development are expected to be actively used.

Effects of Geometric and Flow Conditions on 3-dimensional Hydrodynamic Focusing (3 차원 유체역학 집속에 대한 채널 형상 및 유동 조건의 매개변수 연구)

  • Han, Kyung-Sup;Kim, Dong-Sung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.34 no.1
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    • pp.61-66
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    • 2010
  • In our previous work, 3-dimensional hydrodynamic focusing microfluidic device (3D-HFMD) has been developed with the help of locally increased aspect ratio of thickness to width without any horizontal separation wall. In this study, we have investigated 3-dimensional hydrodynamic focusing behaviors inside the 3D-HFMD according to the various geometric and flow conditions. The parametric study has been extensively carried out for the effects of geometric and flow conditions on 3-dimensional hydrodynamic focusing with both 3D-HFMD and previous microfluidic device design based on three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) simulations. The CFD simulations suggested the proper design window of channel geometry and flow conditions.

선박용 디젤엔진 SCR 시스템의 효율향상을 위한 점성유동해석

  • Song, Ha-Cheol;Sim, Cheon-Sik;Park, Yun-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.88-89
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    • 2016
  • 선택적 환원 촉매(SCR : Selective Catalytic Reduction) 시스템은 대기오염을 예방하기 위한 배기가스 처리장치 중 하나이다. 본 연구에서는 전산유체역학(CFD : Computational Fluid Dynamics)를 사용하여 SCR 시스템 의 효율향상을 위하여 ANSYS-CFX package를 이용하여 점성 유동 해석을 수행하였다. SCR 시스템의 점성 유동 흐름의 전산 유체 역학을 이용하여 시뮬레이션하기 위하여 Navier-Stokes 방정식을 지배방정식으로 사용하였다. CATIA V5를 사용하여 SCR 시스템의 형상을 3D 모델링을 하였고, 암모니아와 배기가스의 혼합 비율을 확인하기 위해 요소수 분사 노즐의 위치를 변경하였다. 요소수 분사 노즐은 배기관의 입구로부터 1/3, 1/2, 2/3에 위치한다. 또한, 분사 노즐의 위치가 배기관 입구의 1/3에 위치할 때 노즐의 분사구수에 따른 효율을 확인하기 위하여 분사구수를 4Hole, 6Hole, 8Hole일 경우를 확인하여 비교하였다. 시뮬레이션의 결과로는 배기관 입구에 가까울수록, 분사구수가 많을수록 효율이 좋아짐을 확인하였다.

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Magnetohydrodynamic (MHD) Micromixer Using Multi-Vortical Flow (다중 와류 유동을 이용한 자기유체역학 (MHD) 마이크로 믹서)

  • Yang, Won-Seok;Kim, Dong-Sung
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.34 no.1
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    • pp.53-59
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    • 2010
  • In this paper, we propose a novel chaotic micromixer of which mixing mechanism is based upon magnetohydrodynamic (MHD) multi-vortical flow generation in a simple straight microchannel. In the microchannel of the micromixer has electrodes patterned on two side walls and bottom wall. Lorentz forces are variously induced by changing applied voltages at the patterned electrodes in order to pump and mix conductive fluids in the microchannel. Three-dimensional computational fluid dynamics simulations were conduced to characterize mixing behaviors inside the MHD micromixer. The mixing efficiencies were also evaluated for the various flow conditions.

Prediction of Explosion Risk for Natural Gas Facilities using Computational Fluid Dynamics (CFD) (전산유체역학시뮬레이션을 이용한 도시가스 설비의 폭발위험성 예측)

  • Han, Sangil;Lee, Dongwook;Hwang, Kyu-Suk
    • Journal of the Korean Applied Science and Technology
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    • v.35 no.3
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    • pp.606-611
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    • 2018
  • City natural gas is classified flammable hazardous gas and should be secured according to explosion risk assessment determined by Industrial Standard KS C IEC. In this study, leak size, ventilation grade and effectiveness were adopted to the KS C IEC for risk assessment in natural gas supply system. To evaluate the applicability of the computational fluid dynamics (CFD), the risk assessment was studied for four different conditions using hypothetical volume($V_z$) valuesfrom gas leak experiments, KS C IEC calculation, and CFD simulation.

Application of Store Separation Wind Tunnel Test Technique into CFD (외장분리 풍동시험 기법의 전산유체해석 적용)

  • Son, Chang-Hyeon;Kim, Sang-Hun;Woo, Heekyu
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.49 no.4
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    • pp.263-272
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    • 2021
  • In this study, aerodynamic coefficients obtained from Computational Fluid Dynamics (CFD) using wind tunnel test-like method is compared with coefficients obtained by actual wind tunnel test. Unsteady analysis has performed with using harmonic equation for motion of the external store. Aerodynamic database is generated based on CFD results to simulate 6 degree-of-freedom store separation analysis. Trajectory is obtained from simulation using both CFD-based and test-based database, and results are compared with trajectory from flight test result. It is concluded that generation of database based on CFD with wind tunnel test technique is valid from good agreement of the trajectory.