• 제목/요약/키워드: 3차원 정상유동

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이중 분지관내 혈액 및 혈액대용유체의 3차원 유동해석 (3-D Flow Analysis of Blood and Blood Substitutes in a Double Branching Model)

  • 서상호;유상신;노형운
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.187-196
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    • 1997
  • The three-dimensional flow analysis using the finite volume method is presented to compare the steady flow characteristics of blood with those of blood substitutes such as water and aqueous polymer solution in an idealized double branching model. The model is used to simlllate the region of the abdominal aorta near the celiac and superior mesenteric branches. Apparent viscosities of blood and the aqueous Separan solution are represented as a function of shear rate by the Carreau model, Water and aqueoiu Separan AP-273 500wppm solution are frequently used as blood substitutes in vitro experiments. Water is a typical Newtonian fluid and blood and Separan solution are non-Newtonian fluids. Flow phenomena such as velocity distribution, pressure variation and wall shear stress distribution of water, blood and polymer solution are quite different due to differences of the rheological characteristics of fluids. Flow phenomena of polymer solution are qualitatively similar to those of blood but the phenomena of water are quite different from those of blood and polymer solution. It is recommended that a lion-Newtonian fluid which exhibits very similar rheological behavior to blood be used in vitro experiments. A non-Newtonian fluid whose rheological characteristics are very similar to those of blood should be used to obtain the meaninylll hemodynamic data for blood flow in vitro experiment and by numerical analysis

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MULTI-BLOCK 격자 기법을 이용한 초소형 비행체 주위 공력 특성 해석 (Numerical Investigation of Aerodynamic Characteristics around Micro Aerial Vehicle using Multi-Block Grid)

  • 김영훈;김우례;이정상;김종암;노오현
    • 한국항공우주학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.8-16
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    • 2003
  • 3차원 비정상, 비압축성 Navier-Stokes 방정식 해석코드를 이용하여, 초소형 비행체 주위에 형성되는 저 레이놀즈수 유동장의 공력 특성을 연구하였다. 비정상 유동장의 효율적인 계산을 위하여, 개발된 코드는 MPI 프로그래밍 기법을 이용하여 병렬처리 하였으며, single partitioning 방법을 적용하여 3차원 형상에 대한 multi-block 격자계를 효율적으로 해석 하였다. 비교적 형상이 복잡하지 않은 초소형 비행체 주위 날개에 대해 해석한 후 초소형 비행체 전 형상에 대해 받음각을 변화시키며 공력계수 및 정안정성을 살펴보았다. 해석 결과, 서울대학교 미소공기역학실험실에서 수행한 아음속 풍동 실험데이터와 비교하여 보았을 때 대체로 잘 일치하였으며, 개념 설계한 비행체가 공기역학적으로 정안정성을 갖고 있음을 보일 수 있었다.

極座標系 有限解析法 에 의한 2次元 부채꼴 캐비티 의 層流流動 解析 (Numerical Analysis of Laminar Flows in the Two Dimensional Sector Cavity by Finite Analytic Method in Polar Coordinate System)

  • 배주찬;강신영
    • 대한기계학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.185-194
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    • 1984
  • 본 연구에서는 2차원 정상 층류 유동을 지배하는 극좌표계로 표시된 Navier- Stokes 방정식을 유한해석법으로 전개하여 극좌표계에서의 그 수치계산적 성질을 검토 하고 유한해석법의 적용 좌표계 범위를 확장하는 한편, 2차원 부채꼴 캐비티 유동에 응용하여 공학적 해석도구로서의 그 가능성을 확인하고 아직 연구가 불충분한 부채꼴 캐비티 유동을 고찰하는데 그 목적이 있다.

3차원해석에 의한 교대말뚝기초의 측방유동 발생메카니즘 분석 (Three Dimensional Analysis of Piled Abutment Adjacent to Surcharge Loads)

  • 서동희;서정주;장범수;정상섬
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.85-93
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    • 2001
  • 본 논문에서는 연약지반에 시공된 교대말뚝기초에 인접하여 성토하중이 재하될 때 발생하는 측방유동의 발생메커니즘을 규명하기 위해 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 본 수치해석에서는 점성토 지반과 점성토-사질토 지반 그리고 사질토-점성토 지반에 선단지지된 강관말뚝에 대하여 성토하중 크기(q=20, 75, 100kPa)와 말뚝두부조건(변위구송, 회전구속) 그리고 말뚝중심간격(s=2.5d, 5.0d, 7.0d, 단독말뚝)에 따라 측방유동압의 분포형태와 크기를 분석하였다. 그 결과 측방유동압의 분포형태는 교대말뚝기초의 수평변위와 유사한 형태로 나타났으며 측방유동압의 크기는 배면 성토하중의 크기에 대한 비로써 결정할 수 있었다. 그리고 점성토 지반과 점성토-사질토 지반의 경우, 측방유동압의 분포형태와 크기는 말뚝두부조건에 가장 큰 영향을 받는 반면 사질토-점성토 지반의 경우에는 말뚝두부조건보다는 토층조건에 가장 큰 영향을 받는 것으로 분석되었다. 본 연구결과를 토대로 연약지반에 시공된 교대말뚝기초의 측방유동에 대한 설계 및 해석시 지침자료로서 측방유동압의 분포형태와 크기를 추천.제안한다.

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흡기시스템을 통해 실린더로 유도되는 공기의 3차원 Bulk Motion Index 개발 (II) - 정상유동실험결과를 중심으로 - (Development of the 3-D Bulk Motion Index for In-Cylinder Flow Induced by Induction System (II) - Based on the Steady Flow Rig Test Results -)

  • 윤정의;남현식;김명환;민선기;박병완;김기성
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제30권11호
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    • pp.1066-1073
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    • 2006
  • Recently, because the variable induction systems are adopted to intake system, in-cylinder flow induced by induction system is very complex. Therefore it is very difficult to describe the in-cylinder bulk flow characteristics using the conventional swirl or tumble coefficient. In this study, in order to clarify the 3-D angular flow characteristics of in-cylinder bulk motion in the developing process of variable induction system, we introduced the new 3-D angular flow index, angular flow coefficient($N_B$) Finally, to confirm the index, we carried out the steady flow rig test for intake port of test engine varying valve lift on the test matrix.

균열 스킨을 포함하거나 포함하지 않는 균열 대수층내 지하수 유동에 관한 비정상류의 이중공극 프락탈 모델 (Nonstationary Dual-Porosity Fractal Model of Groundwater Flow in Fractured Aquifers with or without Fracture Skin)

  • 함세영
    • 지질공학
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    • 제4권3호
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    • pp.283-295
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    • 1994
  • 새로운 비정상류 이중공극 프락탈 모델이 소개되었다. 이 모델은 프락탈대수층내에서 블록으로부터 균열로 향하는 비정상류 및 블록과 균열간의 스킨을 모식화한 것이다. 이 모델은 또한 양수정의 우물저장과 우물손실효과를 포함한다. 이 모델에 의해서 여러가지 흐름의 차원과 여러가지 값의 수리상수에 대한 표준곡선들이 만들어졌다. 이 모델은 균열 대수층의 야외 자료에 적용되었다.

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상용 여객기에서 엔진의 비장착/장착을 고려한 유동 해석 (Flow Analysis of a Commercial Passenger Airplane with or without Jet Engines)

  • 김양균;김성초;최종욱;김정수
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
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    • pp.277-280
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    • 2006
  • 천음속 영역에서 순항 속도로 비행하는 상용 여객기에 대해 공력을 해석하였다. 실제 여객기의 축소모형을 사진으로 계측하여 역설계하여 형상을 모델링하였다. 사면체로 전체 격자계를 구성하였고 정상 상태에서 압축성 비점성 3차원 Euler 방정식을 풀었다. 날개에 엔진이 장착되었을 때와 제거되었을 때에 대해 계산하였는데 엔진이 장착되면 양력과 항력이 각각 1.49%와 3.9%씩 증가하였다. 또한 날개 표면에서 압력 분포와 엔진 주위의 유동 특성을 밝혔다.

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2차원 모델을 이용한 한국형 인공심장 내 혈액 유동에 대한 수치적 해석 (Numerical Analysis of the Blood Flow in the Korean Artificial Heart Using Two Dimensional Model)

  • 박명수;심은보;고형종;사종엽;박찬영;민병구
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.301-307
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    • 2003
  • 본 연구에서는 한국형 인공심장의 혈액주머니 내 혈액 유동에 대한 수치적 해석 결과를 제시하였다. 혈액 유동은 2차원 비정상 유동으로 가정하였으며. 이를 해석하기 위하여 유한요소 기반의 상용코드인 ADINA를 사용하였다. 액츄에이터와 혈액주머니사이의 강체-고체 접촉, 그리고 혈액주머니와 혈류 사이의 고체-유체 상호작용을 모두 계산에서 반영하였다. 본 연구에서는 혈액주머니의 형상설계 과정에서 제시되었던 3가지 모델에 대해서 계산을 수행하고 이들의 혈류역학적인 적합성을 분석하였다. 계산결과에 의하면 혈액주머니의 수축 시는 출구로의 강한 흐름과 입구 부분에서의 정체영역이 관찰되었다. 이완 시에는 외부로부터 입구로 강한 혈류가 유입되고 있으며, 닫힌 출구에서 부근에서는 재순환 영역이 발생한다. 수축 시 전단응력은 출구 모서리 부근에서 극한값들을 가지게 되며, 이완 시에는 주로 입구 모서리와 액츄에이터 접촉면에서 최소, 최고치를 보여주고 있다.

금정산지역의 정상류상태 지하수 모델링

  • 정재열;함세영;류상민;송원경;우윤정
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2002년도 추계학술발표회
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    • pp.382-385
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    • 2002
  • 부산 금정산 일대의 평균 수리전도도는 1E-6m/sec ~ 1E--8m/sec차수의 범위로 시험공별로 차이를 보이고 있다. 이 지역에서 지표면의 해발고도(X)에 따른 지하수위(Y)의 상관식 Y =1.00024*X - 3.26725 으로부터 지하수위를 추정하였다. 이 지역에 내린 총 강수량은 함양지역(24,524,131$m^2$)에 연평균강수량(1477.5mm)를 곱한 값(36,234,404㎥/yr)이고, 총 함양량은 기저유출량까지 합한 양(9,073,254㎥/yr)이다 증발산량은 강수량의 약 49%이므로 17,754,858㎥/yr이다. 온천수 사용량은 2,500㎥/day이고, 산성마을의 지하수 사용량은 1,000㎥/day으로 보면, 인위적인 양수량은 1,095,000㎥/yr(강수량의 3%)가 된다. 3차원 지하수유동 모델링 소프트웨어인 GMS package의 MODFLOW를 사용하여 분석한 결과, 금정터널 예정 구간(9.99km)에서의 최대 유출량은 99,200㎥/day이다.

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수치해석을 이용한 부양실 설계변수에 관한 연구 (A Parametric Study on Design Variables of Lifting Chamber Using Numerical Simulation)

  • 전창수
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.52-64
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    • 1998
  • Numerical simulations on the flowfield of lifting chamber for Wing-In-Ground vehicle were performed using Fluent/UNS 4.2 software. The trend of lifting force in lifting chamber and parametric study of geometric and fluid variables were primarily investigated. Selected parameters for investigation are inlet velocity, height between chamber and water level, depth of the skirt, location of inlet, variaton of height at bow and stern. Also, air capturing capabilities from downstream of the propeller were evaluated at the air inlet. The lifting force was increased linearly with the increased of inlet velocity and nonlinearly with the decrease of height force was increased with increased depth. It turned out to have very minor effect on lifting force to change the location of air inlet for lifting chamber, installed on top surface. Tilting the vehicle when it was lifted, the lifting forces, generated in each case, showed no appreciable changes.

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