• Title/Summary/Keyword: 주기 대류 유동

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Towards Prediction of Unsteady Turbulent Flow over a Square Cylinder using Two-Equation Turbulence Models (2-방정식 난류모델을 이용한 정사각주 주위의 비정상 난류유동의 예측)

  • Lee Sangsan
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.1 no.1
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    • pp.47-54
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    • 1996
  • 비유선형 물체 주위의 유동은 정체유동, 경계층 박리 및 재부착, 주기적 와열의 생성등의 복잡한 유동현상이 공존한다. 이와 같은 유동의 2-방정식 난류모델을 이용한 정확한 예측은 일반적으로 불가능 하다고 인식되어 왔으나, 본 연구에서는 기존의 비교적 단순한 난류모델을 활용한 정사각주 주위의 비정상 난류유동의 예측 가능성을 체계적으로 규명하였다. 적절한 난류모델의 선정과 더불어 시간 정확도, 공간 정확도 및 대류항 처리법 등이 해석의 결과에 미치는 영향을 살펴 보았다. 기존의 표준 κ-ε모델은 정체점 주위에서 난류생성항의 과도한 예측으로 말미암아 재부착 및 와열생성의 정확한 예측이 불가능 하였으나, RNG κ-ε 모델을 사용한 경우 이와 같은 현상을 제거 할 수 있었다. 그러나 이 경우에도 예측의 정확도가 시간 증분, 격자의 크기 및 대류항 처리법 등에 영향을 받았으며, 특별히 대류항 처리법에 따라 상당히 민감하게 변하는 것을 알 수 있었다.

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QUASI-PERIODICITY AND CHAOTIC CONVECTION IN A HORIZONTAL ANNULUS WITH A CONSTANT HEAT FLUX WALL (일정 열 유속 벽을 갖는 수평 환형 공간에서의 준주기성과 혼돈대류)

  • Yoo, Joo-Sik
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.16 no.3
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    • pp.52-58
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    • 2011
  • This study investigates the bifurcation sequence to chaos in a horizontal annulus with a constant heat flux wall. After the first Hopf bifurcation from a steady to a simple time-periodic flow with a fundamental frequency, quasi-periodic flows with two or three incommensurable frequencies appear. A reverse transition from a quasi-periodic flow to a simple periodic flow is observed with increase of Rayleigh number. And finally, chaotic convection is established after appearance of three incommensurable frequencies at a high Rayleigh number. Simple periodic flows exist between quasi periodic flows. The transition route to chaos of the present simulations follows the Ruelle-Takens route.

Chaotic Thermal Convection in a Wide-Gap Horizontal Annulus : Pr=0.1 (넓은 수평 환형 공간에서의 혼동 열 대류 : Pr=0.1)

  • 유주식;엄용균
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.13 no.2
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    • pp.88-95
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    • 2001
  • Transition to chaotic convection is investigated for natural convection of a fluid with Pr=0.1 in a wide-gap horizontal annuls. The unsteady two-dimensional stream-function-vorticity equation is solved with finite difference method. As the Rayleigh number is increased, the steady 'downward flow' bifurcates to a time-periodic flow with a fundamental frequency, and afterwards a period-doubling bifurcation occurs. As the Rayleigh number is increased further, the chaotic flow regime is reached after a sequence of successive Hopf bifurcation to quasi-periodic and chaotic flow regimes. The route to chaos shows the Ruelle-Takens-Newhouse scenario. The flow of chaotic regime displays complex coalescence and separation of eddies in the side and lower region of the annulus.

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Transition of Natural Convective Flows Subjected to Small-Wave-Number Sinusoidal Wall Temperatures with Phase Difference (위상 차이가 있는 작은 파동수의 정현적인 벽면 온도 하에서의 자연 대류 유동의 천이)

  • Yoo, Joo-Sik
    • 대한공업교육학회지
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    • v.33 no.2
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    • pp.300-311
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    • 2008
  • This study investigates the natural convection of air(Pr=0.7) between two walls having a small- wave- number sinusoidal temperature distributions with a phase difference. The wave number and the phase difference of wall temperatures are k=0.5 and ㄱ/2, respectively. In the conduction-dominated regime at small Rayleigh number, two slightly inclined cells are formed over one wave length. At higher Rayleigh number, however, multicellular convection occurs in thermally unstable region. A spatial symmetry is intermittently broken in the transient period at the Rayleigh number near the critical value. The steady-state flows always satisfy the spatial symmetry. A steep increase of Nusselt number occurs near the Rayleigh number at which transition of flow pattern occurs.

Effect of Air-circulation Ways on Air Uniformity and Mushroom Quality in a Cultivation Facility for Oyster Mushroom (공기순환 방법이 느타리버섯 재배사 공기균일도 및 버섯품질에 미치는 영향)

  • Yum, Sung-Hyun;Park, Hye-Sung
    • Journal of Mushroom
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    • v.20 no.3
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    • pp.127-137
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    • 2022
  • Effects of substrate bed interior environments on mushroom qualities were investigated in oyster mushroom cultivation facilities in which either Reversible Air-Circulation Fans (RACF) blowing air in two directions (upwards and downwards) or customary Convection Fans (CF) with air blowing only upwards were operated throughout the cultivation period. Two days before harvest, the deviation ranges of the bed interior temperature and relative humidity in the facility using RACF were in the ranges of 1.0-1.3℃ and 7.8-9.0% in the first growing cycle, and within 0.7-1.1℃ and 10.0-11.4% in the second cycle. In the facility using CF, the ranges of variation in the indoor environment parameters (5.8-6.4℃ and 21.3-23.1% in the first growing cycle, and 3.4-5.7℃ and 14.6-18.3% in the second growing cycle) were much enlarged compared to those associated with RACF. These results strongly indicate that RACF significantly enhances air uniformity. Some mushroom qualities differed between growing cycles. For instance RACF in the first cycle gave somewhat better qualities than CF, but some qualities, like pileus diameter and stipe length, were slightly lower than those described for CF in the second cycle when the cultivation substrate weakened. The observation that some qualities worsened under RACF conditions, despite better air uniformity during the growing cycle, revealed the possibility that downward wind may exert a non-negligible negative effect on mushroom growth. Therefore in the future, making wind measurements on the interior and exterior of substrate beds is necessary to obtain insights into their influences on mushroom qualities. The RACF operation manual needs to be edited to convey this necessity.

Prediction of Unsteady Turbulent Flow over a Square Cylinder using Two-Equation Turbulence Models (2-방정식 난류모델을 이용한 정사각주 주위 비정상 난류 유동의 예측)

  • Lee Sangsan
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 1995.10a
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    • pp.31-36
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    • 1995
  • 비유선형의 물체 주위의 유동은 정체유동, 경계층 박리 및 주기적 와열 생성 등의 복잡한 유동현상이 공존한다. 본 연구에서는 비교적 단순한 형상인 정사각주 주위의 비정상 난류 유동을 2-방정식 와점성 난류모델인 표준 $k-{\varepsilon}$ 모델과 RNG $k-{\varepsilon}$ 모델을 이용하여 예측할 수 있는지를 검증하였다. 정교하게 수행된 최근의 실험과 대와류모사(LES)의 결과를 검증을 위한 비교의 자료로 삼았다. 적절한 난류모델의 선정과 더불어 시간 정확도, 공간 정확도 및 대류항 처리법 등이 해석결과에 미치는 영향도 살펴보았다. 기존의 표준 $k-{\varepsilon}$모델은 정체점 부근에서 난류 운동에너지를 과도하게 생성하는 근본적인 문제점 때문에 실험 및 LES의 결과를 제대로 예측할 수 없었다. 난류운동에너지의 초과 예측에 따른 운동량의 과도한 혼합으로 인해, 항력계수 및 양력계수의 비정상성 뿐 아니라 평균 항력계수도 부정확하게 예측하였다. RNG $k-{\varepsilon}$ 모델을 사용한 경우에는 정체점 주위 유동현상의 예측이 상당히 향상되어 항력계수 및 양력계수의 평균치, 진폭 및 비정상성의 주기 등을 정확하게 예측하는 것이 가능하였다. 그러나 이 경우에도 예측의 정확도가 시간 증분과 격자의 크기 및 대류항 처리법등에 영향을 받으며, 특별히 대류항 처리법에 상당히 민감하게 변하는 것을 알 수 있었다. 향상된 유동예측은 RNG $k-{\varepsilon}$ 모델의 난류에너지 소산율 방정식의 개선된 항이 과도하게 생성된 난류에너지를 정체점 부근에서 제거하기 때문에 가능하다는 것을 알 수 있었다.의 20세 이하 골절 및 탈구가$30.3\%까지 감소하게되어 년도가 증가함에 따라 청장년 층에 비하여 소아골절 및 탈구가 전체적으로 감소하는 경향을 보였다. 스키골절의 부위별 발생빈도는 1990년 이전까지 하지골절 및 탈구가 많았으나 이후 점차 상지의 골절 탈구가 증가하였다 하지에서 가장 많은 골절은 경골 골절이었으며, 경골골절은 회전력에 의한 나선형골절이 $76.5\%로 가장 많았고 년도에 따른 변화는 보이지 않았다. 스키손상의 발생빈도는 초기에 비하여 점차 감소하는 경향을 보였으며, 손상의 특성도 부위별, 연령별로 다양한 변화를 나타내었다.해가능성을 가진 균이 상당수 검출되므로 원료의 수송, 김치의 제조 및 유통과정에서 병원균에 대한 오염방지에 유의하여야 할 것이다. 확인할 수 있었다. 이상의 결과에 의하면 고농도의 유기물이 함유된 음식물쓰레기는 Hybrid Anaerobic Reactor (HAR)를 이용하여 HRT 30일 정도에서 충분히 직접 혐기성처리가 가능하며, 이때 발생된 $CH_{4}$를 회수하여 이용하면 대체에너지원으로 활용 가치가 높은 것으로 판단된다./207), $99.2\%$(238/240), $98.5\%$(133/135) 및 $100\%$ (313)였다. 각각 두 개의 요골동맥과 우내흉동맥에서 부분협착이나 경쟁혈류가 관찰되었다. 결론: 동맥 도관만을 이용한 Off pump CABG를 시행하여 감염의 위험성을 증가시키지 않으면서 영구적인 신경학적 합병증을 일으키지 않았고 좋은 혈관 개존율을 보여주었다. 따라서 동맥 도관을 이용한 Off pump CABG는 관상동맥의 협착의 정도에 따라 효율적으로 시행

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Prediction of transition in Czochralski process (초크랄스키 공정에서의 천이예측)

  • 최정일;성형진
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.7 no.1
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    • pp.108-116
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    • 1997
  • A laboratory experiment was made of critical transition flow modes in Czocllralski convection. Numerical computation was also made to delineate the dynamic transition. The period of temperature oscillation ($t_p$) and the interval of temperature oscillation ($\Delta\theta$) were scrutinized to capture the critical transition regime. The mixed convection parameter was varied in the range of $0.134\le Ra/PrRe^2 \le3.804$. The data from calculation were in good agreement with ones from experiment. The influence of the Prandtl number on the transition was examined for Pr = 910, 4445 and 8889. To understand the transition mechanism, the detailed temperature oscillation modes, the isolines of meridional temperature and the axial velocity profiles were investigated.

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Numerical Investigation of Flowing Process for Regenerative Beat Exchanger of a Gas Turbine Engine (가스터빈 리제너레이토 내부유동에 관한 수치해석적 연구)

  • Kim Soo Yong;Kovalevsky Valeri P;Goldenberg Victor
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.8 no.4
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    • pp.109-121
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    • 2004
  • A distributed nonlinear mathematical model for investigation of regenerative heat exchangers of both a continuous and periodic operation is described in the paper. The non-iterative numerical integration scheme for conjugate unsteady heat exchange problem of one dimensional flows and two dimensional matrix wall conductivity is developed. Case study of a regenerative heat exchanger with a rotary ceramic matrix is presented. The range of optimum rotation rates of the regenerator providing the greatest calorific efficiency is determined.

Numerical Study of Unsteady Mixed Convection in a Cavity with High Viscous Fluid (캐비티 내 고 점성유체의 비정상 흔합대류에 관한 수치해석적 연구)

  • Bae, D.S.;Cai, Long Ji
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.13 no.5
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    • pp.11-17
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    • 2009
  • A numerical study of unsteady mixed convection in a cavity with high viscous fluid is presented. Finite volume method was employed for the discretization and PISO algorithm was used for calculating pressure term. The parameters governing the problem are the Rayleigh number ($10^3\;{\leq}\;Ra\;{\leq}\;10^5$), the Reynolds number (0 < Re $\leq$ 1), and the aspect ratio (0.5 $\leq$ AR $\leq$ 2). The fluid used is silicon oil, a high prandtl number fluid, Pr = 909.1. The results show velocity vectors and temperature distributions. It is found that the periodic flows in a cavity are observed at very low Reynolds numbers, and the period of periodic flow decreases with increasing Reynolds and Rayleigh numbers, and increases with increasing aspect ratio. Also, the Reynolds number range of periodic flow increases with increasing Rayleigh numbers and aspect ratio.

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The natural convection in a three dimensional enclosure using color capturing technique and computation (색상 포착 기법과 수치계산을 이용한 3차원 밀폐 공간내의 자연대류 연구)

  • Lee, Gi-Baek;Kim, Tae-Yeong;Yang, Jang-Sik
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.21 no.12
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    • pp.1595-1607
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    • 1997
  • The natural convection of a horizontal layer heated from below in a three-dimensional rectangular enclosure was dealt with both numerically and experimentally. The aspect ratios are 1:2:3.5 and Boussinesq fluid is water with the Prandtl number of 5.0. This experimental study showed how to measure the variation of temperature field in a 3-D rectangular enclosure with small aspect ratios by using TLC(Thermochromic Liquid Crystal) and color capturing technique. The experimental temperature field had periodic characteristics of 75 sec at Ra=2.37*10$^{5}$ . But the numerical convection flow had periodic characteristics of 79 sec at the same Rayleigh number. In three dimensional computation it was found that the convection roll structure bifurcated from four rolls to two rolls as the Rayleigh number is increased.