• Title/Summary/Keyword: 3차원 내부 유동해석

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Numerical Analysis of Three-Dimensional Compressible Viscous Flow Field in Turbine Cascade (터빈 익렬내부의 3차원 압축성 점성유동장의 수치해석)

  • 정희택;백제현
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.10
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    • pp.1915-1927
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    • 1992
  • A three-dimensional Navier-Stokes code has been developed for analysis of viscous flows through turbomachinery blade rows or other internal passages. The Navier-Stokes equations are written in a cartesian coordinate system, then mapped to a general body-fitted coordinate system. Streamwise viscous terms are neglected and turbulent effects are modeled using the baldwin-Lomax model. Equations are discretized using finite difference method on the stacked C-type grids and solved using LU-ADI decomposition scheme. calculations are made for a two-dimensional cascade in a transonic wind-tunnel to see the infuence of the endwalls. The flow pattern of the three-dimensional flow near the endwall is found to be different from that of the two-dimensional flow due to the existence of the endwalls.

2차원 및 3차원 액체 램제트 엔진의 내부 유동 해석

  • 손창현;오대환;이충원
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.11-11
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    • 1998
  • 최적의 액체 램제트 연소기 설계를 위하여 흡입공기와 분무, 혼합 그리고 이에 따른 연소의 일련의 과정이 일어나는 램제트 연소기의 유동해석을 2차원 및 3차원으로 수행하였다. 격자구성은 연소기에 공기를 공급하고 연료를 분무하는 공기 유입관 영역과 연소실 및 노즐 영역, 그리고 출구 대기 영역으로 나누어 독자적으로 격자를 생성시켰다. 연소실 내의 유동 특성에 있어서 2차원과 3차원의 유동해석 결과는 선회영역 유동특성이 크게 차이가 남을 알 수 있었다. 따라서 실제 액체 램제트 연소기의 설계를 위해서는 3차원 유동해석과 실험이 반드시 필요하다.

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사이클론형 석탄가스화내의 2차원 및 3차원

  • 이진욱;나혜령;이한구
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1996.04a
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    • pp.32-39
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    • 1996
  • 사이클론형 석탄가스화기내의 2차원 및 3차원 난류 선회유동장을 수치해석 기법을 이용하여 해석하였다. 2차원 해석을 통하여 선회수의 크기에 따른 유동장의 특성을 고찰하였으며, 3차원 유동장 해석결과와의 비교를 통하여 2차원화의 가정에 적절한 개념을 도출하였다. 입구의 크기 및 위치를 적절히 조절하여 반응기 내부에 적절한 유동장을 형성시킬 수 있음을 발견하였다.

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Incompressible Laminar Entry Flows in a Square Duct of Strong Curvature Using an Implicit SMAC Scheme (SMAC 음해법에 의한 큰 곡률를 갖는 정사각형 덕트내의 비압축성 층류 입구유동)

  • Shin B. R.;Ikohagi T.
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.1 no.1
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    • pp.35-46
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    • 1996
  • 원심형 임펠러 내부 유로등 큰 곡률을 수반하는 터보기계 요소의 유동해석을 위한 계산코드를 개발하였다. 이 코드에서는 곡선좌표계에 유도된 3차원 비압축성 Navier-Stokes의 운동 방정식을 SMAC 음해법으로 푼다. 이 코드를 이용하여 유로의 단면이 정사각형이고 90도로 굽은 덕트내부의 층류 입구유동을 해석하고, 굽은 관 특유의 유동현상을 수치모사하였다 또한 곡관부 입구에서 충분히 발달한 유동, 또는 발달중인 유동이 유입될 경우에 이것이 곡관부 내부의 유동에 미치는 영향을 상·하류의 계산영역이 서로 다를 몇몇 유동장에 대하여 조사하고, 본 계산에서 얻어진 결과와 실형결과와의 비교로 본 3차원 유동해석 코드의 유효성을 검토 하였다.

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Analysis of Residence Time Distribution in Extrusion Process Including the Effect of 3-D Circulatory Flow (3차원 순환 유동효과를 고려한 압출공정에서의 체류시간 분포해석)

  • 권태헌
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.3 no.2
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    • pp.135-147
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    • 1991
  • 압출공정 중에 화학반응이 수반되는 경우에 화확반응은 온도와 체류시간분포 (Residence Time Distribution (RTD))에 의해 결정되므로 압출기의 설계 및 공정조건의 확 립에 있어서 RTD를 정확히 측정하거나 예측하는 것은 매우 중요하다. RTD를 예측하기 위 해 제안된 종래의 방법은 압출기내에서의 유동을 2차원으로 단순화하여 RTD와 체류시간분 포함수 f(T)와 누적 체류시간 분포함수 F(T)를 해석적으로 구하였다. 그러나 이러한 종래의 RTD에 관한 해석방법은 실제압출기 내부에서 일어나는 3차원적 순환유동(Circulatory Flow)을 정확하게 고려하지 못하는 문제점을 갖고 있다. 본논문에서는 RTD를 정확하게 예 측하기 위하여 3차원 순환유동을 고려한 RTD를 구하는 방식을 제시하고 f(T)에 관한 새로 운 공식을 유도하였다. 새로운 방식을 적용하기 위해서 유사 3차원(Quasi-3-Dimensional) 유한요소 해석법을 이용하여 속도분포를 구한 후에 순환유동을 고려한 RTD 및 f(T), F(T) 를 계산하였다. 순환유동이 고려안된 종래의 방법에 따른 계산 결과와 비교한 결과로서 종 래의 방식은 순환유동이 고려안되었기 때문에 RTD를 과소평가하는 경향이 있음을 알수 있 었다.

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An Unstructured 3-D Chimera Technique for Overlapped Bodies inRelative Motion (3차원 비정렬 중첩격자계를 이용한 서로 겹쳐진 물체들 간의 상대운동 해석기법에 관한 연구)

  • 안상준;권오준;정문승
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.34 no.8
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • In the present study, A 3-D chimera technique for overlapped bodies in relative motion is studied using unstructured meshes. If all node points of a mesh element at solid boundary are in another body, this element is excluded from computational domain. For computation of unsteady flow, non-active cells have proper variables using interpolation and extrapolation. These variables are used in next time step. The motion of a launching trajectory ejected from a wing and the motion of deploying fins of a trajectory which have not been simulated are computed to conform practicality of this technique.

Computational Analysis of Three-Dimensional Flow in PMD igniter (착화기 3차원 유동의 전산 해석 연구)

  • Kim, Yong-chan;Yang, Hee Won;Roh, Tae-Seong
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.416-417
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    • 2017
  • In this study, Three-Dimensional igniter modeling and computational Analysis for PMD internal flow analysis have been conducted. The igniter modeling used the lumped parameter method and the computational analysis has been performed in conjunction with the commercial program STAR-CCM+. The result of computational analysis has been compared with those of CBT and PMD experiments.

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Numerical Analysis on the Low Momentum Fluid Flow Characteristics in Centrifugal Pump Impeller (원심 펌프 회전차 내부의 저 운동량 유동특성에 관한 수치적 연구)

  • 김세진;김동원;김윤제
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 1999.05a
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    • pp.151-157
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    • 1999
  • In this study, tile characteristics of three dimensional flow fields in centrifugal flump impeller are investigated by numerically. Detailed analysis and understanding of flow field in centrifugal pump are very important to predict performance of components. The three dimensional viscous fluid flow in centrifugal pump is distingushed isentropic process region from irreversible process region by wall shear effect, secondary flow, centrifugal and Coriolis forces, variation of boudary layers. Development of low momentum region by viscous fluid flow in the centrifugal impeller causes stall and blockage which is irreversible process region, and resulting in decrease of the performance and efficiency of centrifugal pump. Especially, the result is that Coriolis and centrifugal forces are most powerful factors which are increasing the irreversible region.

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finite Element Analysis of Nonisothermal Flows in Single-Screw Extruders (싱글-스크류 압출공정에서의 비등온 유동의 유한요소 해석)

  • 권태헌
    • The Korean Journal of Rheology
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    • v.3 no.1
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    • pp.56-67
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    • 1991
  • 압출공정에서 발생하는 전달현상을 이해하기 위하여 싱글-스크류 압출기에서의 비 뉴톤성 유체의 비등온유동에 대한 수치해석을 위한 유한요서법(FEM)을 개발하였다. FEM 은 준-3차원 물리적 모델을 기본으로 하였고 온도분포해석을 위하여 전진방법을 도입하였 다. 본 연구에서 도입한 수치해석적 모델과 더 간단한 준-2차원 모델을 온도분포의 예측에 관하여 초점을 맞추어서 비교 하였다. 압출기의 내부채넬에서 순환유동이 온도분포에 미치 는 영향의 중요성이 강조되었다. 순환유동의 효과를 파악하기 위하여 유한 요소식에서 순환 과 관련된 대류항을 빼도록 유한요소 프로그램을 개조 하였고 개발된 원래의 프로그램과 개 조된 프로그램의 해석을 수행한후 해석결과 중에서 특히 온도분포에 있어서의 차이점을 비 교하였다. 이로부터 간단한 준-2차원 모델은 순환효과를 무시했기 때문에 속도분포의 예측 에서는 별문제가 없으나 온도분포의 예측에 있어서는 크게 잘못될 수 있음을 알수 있다.

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Numerical Simulations for Design of a Liquid Rocket Engine (액체 로켓엔진 설계에서의 유동해석)

  • 김영목;채연석
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 1995.11a
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    • pp.87-96
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    • 1995
  • 인공위성의 궤도진입에 사용되는 액체추진제 로켓엔진의 개발에서 분사기 설계를 적절히 수정, 보완 할 목적으로 수행된 핵심부품별 유동해석의 내용이 기술되었다. 단일 격자계를 구성하기 어려운 복잡한 형상의 분사기 유동장에 대한 격자계 구성을 용이하게 하고, 3차원의 점성 유동해석을 컴퓨터 기억 용량에 제한없이 수행하기 위한 다중블럭 격자기법이 사용되었다. 분사기의 내부유동은 3차원 비압축성 Navier-Stokes 방정식으로 pseudocompressibility 방법을 이용하여 수치모사되었다. 정상상태의 해는 근사 인자분해에 의한 ADI 기법으로 계산되고, 공간미분항에 대해 nonstaggered 격자계에서 2차 중앙차분을 사용하며 수치해의 안정성을 위해 인공점성항을 추가하였다. 난류계산을 위해 Baldwin- Lomax의 대수적 난류모델에 다수의 벽면효과를 고려하였다. 해석결과는 분사기의 성능에 영향을 미칠 수 있는 유동조건에 따라 분석되었다.

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