• Title/Summary/Keyword: 전산 유체 해석

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Evaluation of Flutter Velocity of Bridge Deck Section using Distributed Computing Environment (분산형 전산환경을 활용한 교량 거더의 플러터 발생풍속 산정)

  • Lee, Kuen-Bae;Kim, Chongam
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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    • pp.75-75
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    • 2011
  • 본 논문에서는 진동중인 교량 거더에 작용하는 풍하중을 산정하고 그에 따른 플러터 발생풍속을 예측하기 위하여 분산형 전산환경을 활용한 수치해석 연구를 수행하였다. 분산형 전산환경은 웹 포탈을 기반으로 수치해석 환경을 제공하는 수치풍동 시스템으로서, 전산유체역학(CFD : Computational Fluid Dynamics)에 대한 전문지식이 부족한 사용자들도 격자생성, 수치해석자를 이용한 계산, 가시화 등의 전 과정을 편리하게 수행할 수 있는 차세대 토목분야 연구 환경이다. 본 시스템은 그리드스피어(GfidSphere)를 기반으로 구성되었으며, 기본적으로 사용자 관리, 세션 관리, 그룹 관리, 레이아웃 관리 등을 제공하여 사용자가 포탈을 통해서 다양한 서비스를 쉽게 사용할 수 있는 환경을 구축하도록 도와준다. 수치해석을 위한 유체 지배방정식은 2차원 비정상 비압축성 RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes) 방정식이며, pseudo compressibility 방법을 적용하였다. 비정상 유동장을 해석하기 위하여 이중시간 전진법(dual time stepping)을 사용하였으며, 수렴가속화를 위해 Multi-grid 기법을 적용하였다. 또한 난류 유동장 해석을 위해서 $k-{\omega}$ SST 난류 모델을 사용하였으며, 난류 천이 과정에서의 유동을 모사하기 위하여 Total stress limitation 방법을 적용하였다. 교량 거더의 연직과 회전방향의 2자유도 움직임을 모사하기 위하여 동적격자 기법을 도입하였다. 교량 거더 주변의 비정상 유동해석 결과를 통해, 거더 표면에서 떨어져나가는 크고 작은 와류의 영향으로 양력 및 모멘트 계수 그래프가 중첩된 진폭과 주기를 갖고 주기적으로 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한 계산된 비정상 공기력을 적용한 2자유도 플러터 방정식을 통하여 플러터 발생풍속을 산정하였다. 최종적으로 본 연구에서 계산된 결과의 타당성을 검증하기 위하여 수치적으로 구한 플러터 발생풍속과 기존의 실험 및 수치해석 결과를 비교하였으며, 결과는 잘 일치하였다.

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DEVELOPMENT OF A ROBUST MESHLESS METHOD FOR 2-D COMPRESSIBLE FLOW (2차원 압축성 유동 해석을 위한 강건한 무격자 해석기법 개발)

  • Huh, J.Y.;Rhee, J.S.;Kim, K.H.;Jung, S.Y.
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.19 no.3
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    • pp.85-90
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    • 2014
  • The purpose of this study is to develop a new Meshless Method to solve 2-D compressible flow problems numerically. This paper includes a revised Least Square method that improves robustness compared with its original version by removing excessive numerical oscillation which occurs when points are randomly distributed. Numerical analyses of hypersonic flow over a blunt body were carried out using the method, then robustness, accuracy and convergence of their results were compared with those obtained from the original method.

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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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.

기미부 형상과 엔진화염에 의한 유도탄의 항력 영향 수치해석

  • 정석영;안창수
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2002.10a
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    • pp.23-27
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    • 2002
  • 천음속으로 비행하는 공기흡입유도탄의 경우, 비행거리 및 요구기동을 충족시키기 위해서는 추진제트에 의해 변화하는 기체 기미부의 압력항력을 정확히 예측하고 이 항력을 감소시키기 위한 기미부 형상설계는 매우 중요하며 필수적이다. 제트 Plume에 의한 기체 기미부 및 base의 압력분포에 따른 항력해석을 난류모델링을 고려한 수치해석 결과를 제시한다. Jet plume의 크기 및 배기가스 조건에 따른 항력변화, 및 기미부 형상에 따른 항력변화 그리고 천음속 마하수에 따른 결과 등을 제시한다.

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A REAL TIME CFD SIMULATION OF THE VERTICAL-AXIAL WIND TURBINE (전산해석을 이용한 수직축 풍력터빈의 실시간 공력해석)

  • Lee, M.S.;Han, B.Y.;Park, H.K.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2010.05a
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    • pp.147-154
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    • 2010
  • The world is gradually running short of fossil fuel. Currently, the role of wind turbine is attracting great attention from all over the world. The objective of this study is to investigate blades of Vertical-axial wind turbine (VAWT) for optimum design using the CFD from the aerodynamics point of view. Because one of the performance of wind turbine depends on shape of blades, the study of comparing one gyro mill type blade and a modified one was carried out. Using the results of computation, we calculated and compared RPM for both models at same wind velocity. And we calculated angular acceleration and moment of inertia to find torque in every time-step. And the pressure contour and velocity profile around the blade were analyzed Also, this study is performed to calculate the wake effect.

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THE INVESTIGATION OF THE AERO-ACOUSTIC ANALYSIS METHODS FOR THE HELICOPTER BLADE (헬리콥터 블레이드 공력 소음 해석 기법 연구)

  • Park, N.E.;Woo, C.H.;Lee, S.G.;Yee, S.J.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2008.03a
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    • pp.302-307
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    • 2008
  • The development technology for the helicopter is improved by the increasing of computing power and advanced test facilities. The increasing efficiency of fuel consuming by the developing of improved lift-to-drag rotor system is the major issue, the noise reduction for ecology(civil area) and increase of survivability to reduce noise detection(battlefield) also are important. This investigation shows the classification of helicopter external noise and requirements, the noise flight test methods, the numerical modeling method for aero-acoustic of rotor blade and the result of CAA(Computational Aero-Acoustic) for main rotor blade.

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THE INVESTIGATION OF THE AERO-ACOUSTIC ANALYSIS METHODS FOR THE HELICOPTER BLADE (헬리콥터 블레이드 공력 소음 해석 기법 연구)

  • Park, N.E.;Woo, C.H.;Lee, S.G.;Yee, S.J.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2008.10a
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    • pp.302-307
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    • 2008
  • The development technology for the helicopter is improved by the increasing of computing power and advanced test facilities. The increasing efficiency of fuel consuming by the developing of improved lift-to-drag rotor system is the major issue, the noise reduction for ecology(civil area) and increase of survivability to reduce noise detection(battlefield) also are important. This investigation shows the classification of helicopter external noise and requirements, the noise flight test methods, the numerical modeling method for aero-acoustic of rotor blade and the result of CAA(Computational Aero-Acoustic) for main rotor blade.

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