• Title/Summary/Keyword: 흐름비등

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Direct Numerical Simulation of Low-Reynolds-Number Turbulent Flows in an Open-Channel: An Analysis of Turbulence Anisotropy (저 레이놀즈 수 개수로 난류흐름의 직접수치모의: 난류의 비등방성 해석)

  • Joung, Younghoon;Choi, Sung-Uk;Choi, Jung-Il
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.376-380
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    • 2004
  • 측벽이 존재하는 개수로 난류흐름에 대한 DNS 자료를 이용하여 난류의 비등방성을 해석하였다. 측벽의 2등분선(sidewall bisector)에서 난류강도의 분포를 통해 바닥과 자유수면에서의 비등방성을 분석하고, AIM을 도입하여 흐름장 전반에 걸쳐 세부적인 비등방성 해석을 수행하였다. 측벽의 2등분선에서의 난류강도의 분포를 통해 바닥과 자유수면 근처에서 난류강도가 강한 비등방성을 갖는 것을 볼 수 있었다. 또한 3개의 다른 영역에서 AIM의 도입을 통해 측벽이나 바닥근처에서는 난류의 비등방성이 구형 관수로 흐름과 유사한 것으로 나타났으나, 개수로 난류흐름의 주된 특성이 velocity-dip phenomena가 존재하는 영역에서는 구형 관수로 흐름과는 달리 천이영역이 존재한다는 것을 알 수 있었다.

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Study on the Relationships between Single Bubble Growth Behavior and Bubble Shape Assumption in Pool and low-He Flow Boiling (풀비등과 저Re수 흐름비등에서의 기포의 형상과 성장에 대한 연구)

  • Kim, Jeong-Bae
    • Journal of the Korean Solar Energy Society
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    • v.29 no.3
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    • pp.73-82
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    • 2009
  • 포화상태 핵비등과 저 Re수의 흐름비등에서 얻어진 실험결과를 바탕으로 하여, 기포가 성장하는 동안의 등가 기포 직경과 열전단율의 거동에 대한 기포 형상 가정의 효과를 제시하기 위한 해석적인 연구를 수행하였다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, 등가 기포 반경이 기포가 성장하는 동안 촬영된 기포의 이미지로부터 얻어질 수 있는 형상 가정을 이용하여 계산되었다. 그리고 열전달율을 포화상태 핵비등 동안 미세크기의 히터와 휘스톤브리지 회로를 이용하여 측정하였다. 그리고, 기포 형상 가정의 효과를 실험결과와 비교하였고, 이를 통해 단일 기포의 성장 거동을 분석하기 위한 기포 형상 가정이 매우 중요함을 보였다.

Anisotropy of Turbulence in Vegetated Open-Channel Flows (식생된 개수로 흐름에서의 난류의 비등방성)

  • Kang, Hyeong-Sik;Choi, Sung-Uk
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.38 no.10 s.159
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    • pp.871-883
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    • 2005
  • This paper investigates the impacts of turbulent anisotropy on the mean flow and turbulence structures in vegetated open-channel flows. The Reynolds stress model, which is an anisotropic turbulence model, is used for the turbulence closure. Plain open-channel flows and vegetated flows with emergent and submerged plants are simulated. Computed profiles of the mean velocity and turbulence structures are compared with measured data available in the literature. Comparisons are also made with the predictions by the k-$\epsilon$ model and by the algebraic stress model. For plain open-channel flows and open-channel flows with emergent vegetation, the mean velocity and Reynolds stress profiles by isotropic and anisotropic turbulence models were hardly distinguished and they agreed well with measured data. This means that the mean flow and Reynolds stress is hardly affected by anisotropy of turbulence. However, anisotropy of turbulence due to the damping effect near the bottom and free surface is successfully simulated only by the Reynolds stress model. In open-channel flows with submerged vegetation, anisotropy of turbulence is strengthenednear the vegetation height. The Reynolds stress model predicts the mean velocity and turbulence intensity better than the algebraic stress model or the k-$\epsilon$ model. However, above the vegetation height, the k-$\epsilon$ model overestimates the mean velocity and underestimates turbulence intensity Sediment transport capacity of vegetated open-channel flows is also investigated by using the computed profiles. It is shown that the isotropic turbulence model underestimates seriously suspended load.

Simulation of Partly-Vegetated Channel using Reynolds Stress Model (레이놀즈응력모형을 이용한 부분식생 흐름 특성 분석)

  • Lee, Seonmin;Choi, Sung-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.93-93
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    • 2019
  • 식생이 있는 개수로 흐름의 분석이 중요한 이유는 식생이 흐름 특성과 유사이송 및 하상변동에 영향을 주어 복잡한 흐름 현상을 만들어 내기 때문이다. 식생 밀도, 식생 길이, 식생이 식재된 형태에 따라 흐름의 현상이 달라지며, 흐름 특성의 변화로 인해 하상 및 주변 하천구조물에 영향을 줄 수 있다. 하천의 식생은 대부분 폭과 길이가 제한된 모습으로 존재하는 경우가 많으며, 식생이 존재하는 영역에서는 식생항력에 의해 유속이 감소하고 식생이 없는 영역에서 유속이 증가한다. 식생항력에 의해 변화된 흐름 특성은 일정 거리를 지나면 평형상태에 도달하게 되며, 식생의 경계면에서는 전단층이 발달하여 모멘텀의 교환이 활발하게 발생하는 현상을 보인다. 식생 흐름의 특성을 분석하기 위해 수치모형으로는 식생 흐름의 강한 비등방성을 모의할 수 있는 비등방성 수치모형이 적합하다. 본 연구에서는 부분 식생이 식재된 개수로에서 RSM (Reynolds stress model)을 이용하여 식생과 식생 주변의 흐름 특성 및 난류량을 분석하였다. 흐름의 변화에 따라 크게 3 구간으로 나누어 흐름 특성을 파악할 수 있으며, 식생의 밀도와 식생 영역의 폭의 길이에 따라 각 구간의 길이가 달라지는 것을 확인하였다.

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R-134a Flow Boiling on a Plain Tube Bundle (평활관군의 R-134a 흐름비등에 관한 연구)

  • 김종원;김정오;김내현
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.13 no.1
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    • pp.9-17
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    • 2001
  • In this study, flow boiling experiments were performed using R-134a on a plain tube bundle. Tests were conducted for the following range of variables; quality from 0.1 to 0.9, mass flux from $8\;kg/m^2s$ to $26\;kg/m^2s$ and heat flux from $10\;kW/m^2s$ to $40\;kW/m^2s$. The heat transfer coefficients were strongly dependent on the heat flux. However, they were almost independent on the mass flux or quality. The data are compared with the modified Chen model, which satisfactorily () predicted the data. Original Chen model, however, did not adequately predict the effect of quality. The reason may be attributed to the flow pattern of the present test, where the bubbly flow prevailed for the entire test range. The heat transfer coefficients of the tube bundle were 6~40% higher than those of the single tube pool boiling.

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Flow Boiling of R-123/Oil Mixture in a Plain Tube Bundle (평활관군 내 R-123/오일의 흐름비등)

  • Lee, Jin-Wook;Lee, Jae-Ho;Kim, Nae-Hyun
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.22 no.10
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    • pp.704-709
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    • 2010
  • The effect of oil on flow boiling of R-123 in a plain tube bundles was experimentally investigated for a range of quality and heat flux. It is shown that the heat transfer coefficient decreased as the oil concentration increased. Comparison with the previous pool boiling data reveals that the reduction of heat transfer coefficient by oil is more pronounced in pool boiling, and the difference increased with the increase of oil concentration and heat flux. Within the experimental range, the variation of mass flux or quality has negligible effect on the heat transfer coefficient.

Stable Anisotropic Freezing Modeling Technique Using the Interaction between IISPH Fluids and Ice Particles (안정적이고 이방성한 빙결 모델링을 위한 암시적 비압축성 유체와 얼음 입자간의 상호작용 기법)

  • Kim, Jong-Hyun
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.26 no.5
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    • pp.1-13
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    • 2020
  • In this paper, we propose a new method to stable simulation the directional ice shape by coupling of freezing solver and viscous water flow. The proposed ice modeling framework considers viscous fluid flow in the direction of ice growth, which is important in freezing simulation. The water simulation solution uses the method of applying a new viscous technique to the IISPH(Implicit incompressible SPH) simulation, and the ice direction and the glaze effect use the proposed anisotropic freezing solution. The condition in which water particles change state to ice particles is calculated as a function of humidity and new energy with water flow. Humidity approximates a virtual water film on the surface of the object, and fluid flow is incorporated into our anisotropic freezing solution to guide the growth direction of ice. As a result, the results of the glaze and directional freezing simulations are shown stably according to the flow direction of viscous water.

The Effect of Angular Anisotropy in XLPE Insulation on Dielectric Strength (XLPE 케이블의 비등방성이 가지는 전기.기계적 특성)

  • Cho, Dae-Hee;Lee, Sang-Jin;Kim, Young-Ho;Park, Wan-Gi
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2003.07a
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    • pp.432-435
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    • 2003
  • 최근 초고압 케이블 절연체로 XLPE(가교 폴리에틸렌)이 널리 사용되어 지면서 XLPE의 여러 물리 화학적 특성에 따른 절연 성능에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 XLPE 절연층은 제조과정에서 압출과정을 거쳐 도체를 감싸게 되는데 이 과정에서 흐름 패턴으로 나타나는 비등방성(anisotropy)을 띠게된다. 본 논문에서는 초고압 XLPE 케이블에서 시계 방향으로 나타나는 비등방성(anisotropy)이 나타내는 기계-전기적 특성을 인장강도(tensile strength), 트리 개시전압 및 개시시간을 측정한 결과를 토대로 고찰해 보았으며, 이러한 비등방성이 초고압 XLPE 케이블의 절연 성능에 영향을 주는 인자로 고려되어야 함을 알 수 있었다.

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Analysis of Compound Open Channel Flow Using Large Eddy Simulation (LES) (Large Eddy Simulation (LES)을 이용한 복단면 개수로 흐름 분석)

  • Lee, Du Han
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • v.4 no.1
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    • pp.54-62
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    • 2017
  • This study investigated compound open channel flow using OpenFOAM Large Eddy Simulation (LES). Large eddy simulations were carried out by solving the filtered continuity and momentum equations numerically. One equation LES and non-uniform grid were applied to capture the anisotropic turbulence and secondary flow near the wall. The results of large eddy simulations of turbulent flow in a compound open channel with deep and shallow flood plain depths are presented. These LESs are validated with experimental data, resulting in a good agreement between measured and calculated data. The role of anisotropic turbulence in generating secondary currents is illustrated.