• 제목/요약/키워드: 3-D flow analysis

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FLOW-3D를 이용한 교각주변 흐름의 수치해석 (Numerical Analysis of Flow around Bridge Pier using FLOW-3D)

  • 김창성;강준구;여운광
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.953-958
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    • 2005
  • 최근 들어 다양한 산업에서 3차원 수치해석을 이용하는 영역이 넓혀지고 있다. 국내에서도 3차원 수치해석을 이용하여 댐이나 정수처리시설 설계 등 수리분야에 적용하였고, 점점 그 이용이 확대되고 있다. 특히 교량 및 수제 등의 수공구조물로 인한 주변 흐름형상은 2차원 해석이 불가능하여 현재 수리모형실험을 통한 해석이 주를 이루고 있다. 이에 본 연구에서는 현재 3차원 수치해석에 많이 이용되는 상용모델인 FLOW-3D를 이용하여 3차원 흐름에 대한 수치해석을 수행하였으며 수리모형 결과와 비교하여 적용성을 검토하였다. 그 결과 모의 및 실험결과 수리모형과 수치모의 결과는 서로 비슷한 흐름양상을 보이고 있었다. 또한 조도계수(Roughness)를 매개변수로 하여 다양한 상태에서의 FLOW-3D의 민감도를 검토하였으나 실제 흐름과는 상이함을 보였다 또한 다양한 난류모형을 적용하여 그 결과를 실제 흐름과 비교해보았다. 그 결과 3차원모형에서는 교각 후면부와 좌, 우측면부에서의 흐름이 실제 수리 모형과는 상이한 결과를 보이는데 이는 FLOW-3D의 벽 경계 및 와류에 대한 난류모델에 따른 수치해석적인 차이로 사료된다.

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3D 프린팅을 적용한 미니 하이드로 싸이클론 분리기의 질량유량을 통한 분리효율 해석 및 평가 (Analysis and Evaluation of Separation Efficiency on Mass Flow of Mini Hydro Cyclone Separator Manufactured by 3D Printing)

  • 이형욱;이여울;이명원;권제영;강명창
    • 한국기계가공학회지
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    • 제20권7호
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    • pp.89-96
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    • 2021
  • In this study, a mini hydro cyclone was designed and manufactured to achieve an inlet flow rate of 2 L/min in the experiment, which was conducted using alumina powder with a specific gravity of 3.97. This hydro cyclone was studied for using in steam and water analysis system (SWAS) of thermal power plant and was manufactured by 3D printing. Numerical analysis was performed with Solidworks Flow Simulation, utilizing the reynolds stress method (RSM) of fluid multiphase flow analysis models. Experimental and numerical analysis were performed under the three conditions of inlet velocity 2.0, 4.0, and 6.0 m/s. The separation efficiency was over 80% at all inlet velocity conditions. At the inlet velocity 4m/s, the separation efficiency was the best, and it was confirmed that the efficiency was more than 90%.

한국 3D 영화 제작과정 분석-<7광구>의 제작 사례를 중심으로- (Analysis of Korean 3D Cinema Work-flow -Focusing on < Sector 7 >-)

  • 김익상;서원태
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.166-175
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    • 2012
  • <나탈리>(2010)와 <7광구>(2011)를 통해 한국 3D 영화제작의 가능성이 확인됐다. 그러나 동시에 한국 3D 영화제작 환경에서의 다양한 기술적, 제작과정상의 문제점이 도출되었다. 본 연구는 <7광구>의 3D 영화제작 사례를 분석한 결과이다. 분석은 주로 기술적인 오류와 제작 공정상의 파이프라인에서 드러난 문제점에 주목하여 이루어 졌다. <7광구>를 통해 얻은 제작 경험과 시행착오를 분석함으로써 향후 제작될 한국형 3D 영화의 제작진들에게 실무적인 연구결과를 전달하는 것이 본연구의 목적이다. 분석결과 <7광구>는 기술적인 완성도뿐만 아니라 효율적인 제작 파이프라인 구축에도 실패한 것으로 드러났다. 그럼에도 불구하고 <7광구>는 한국적인 3D 제작공정을 능동적으로 구축하려했다는 점에서 긍정적으로 평가 받는다.

유로조건에 따른 압축공기 초음속 유동 현상의 해석 연구 (Numerical Study on the Super Sonic Phenomenon of Compressed Air according to the Flow Path Conditions)

  • 김승모;김무선
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.470-476
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    • 2019
  • 일반적으로 열차 제동을 위한 제동력은 압축공기를 활용하여 제공된다. 열차에 상황별로 적절 제동력을 가하기 위해 사용하는 압력밸브 시스템은 복잡한 유동 회로를 가진다. 이를 일반적인 기계가공으로 제작 시, 유로형상 설계에 제약이 있는 반면, 3D 프린팅 기법으로 제작시 유동 효율을 증대할 수 있는 유로형상 제작이 가능하다. 따라서 이번 연구에서는 기존의 제작 방식으로 유로를 제작하는 경우와, 3D프린팅의 장점을 살려, 자유로운 형상의 유로를 제작하는 경우를 비교하여, 압력 밸브 시스템 내의 압축공기 유동의 현상을 해석적으로 분석하였다. 해석을 위한 조건으로는, 유로 방향이 바뀔 때 유로의 곡률 크기, 유로의 직경, 입구 및 저장소 압력의 크기, 그리고 압축공기의 초기 온도로 구분하였다. 압력손실의 최소화 및 유동 특성의 균일성이 제동 효율 개선에 영향을 주는 요인이므로, 수치해석을 통한 연구를 통해 일반적인 기계가공을 통한 직각 유로 형상보다는 3D 프린팅을 통한 곡률 유로의 경우가 제동효율 개선에 유리함을 확인하였다.

공동의 폭 변화에 따른 3차원 초음속 공동 유동연구 (NUMERICAL ANALYSIS OF THREE DIMENSIONAL SUPERSONIC CAVITY FLOW FOR THE VARIATION OF CAVITY SPANWISE RATIO)

  • 우철훈;김재수
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.62-66
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    • 2006
  • High-speed flight vehicle have various cavities. The supersonic cavity flow is complicated due to vortices, flow separation, reattachment, shock waves and expansion waves. The general cavity flow phenomena includes the formation and dissipation of vortices, which induce oscillation and noise. The oscillation and noise greatly affect flow control, chemical reaction, and heat transfer processes. The supersonic cavity flow with high Reynolds number is characterized by the pressure oscillation due to turbulent shear layer, cavity geometry, and resonance phenomenon based on external flow conditions. The resonance phenomena can damage the structures around the cavity and negatively affect aerodynamic performance and stability. In the present study, we performed numerical analysis of cavities by applying the unsteady, compressible three dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) equations with the ${\kappa}-{\omega}$ turbulence model. The cavity model used for numerical calculation had a depth(D) of 15mm cavity aspect ratio (L/D) of 3, width to spanwise ratio(W/D) of 1.0 to 5.0. Based on the PSD(Power Spectral Density) and CSD(Cross Spectral Density) analysis of the pressure variation, the dominant frequency was analyzed and compared with the results of Rossiter's Eq.

냉각 팬의 설계에 의한 유동저항에 관한 연구 (Study on Flow Resistance by the Design of Cooling Fan)

  • 조재웅
    • 한국기계기술학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.41-47
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    • 2011
  • In this study, the structural analysis of cooling fan is combined with 3-D flow analysis by using CFD on fluid domain. The smoothly cooling flow with optimum design of cooling parts is essential at automotive combustion engine. The fan shape is modeled with three kinds of shape by varying the radius of the fan blade. By the results of analysis, the flow at Model I is more uniform than Model II or III. And the displacement at Model I is less than Model II or III. As the flow resistance of cooling fan at Model I decreases more than Model II or III, the efficiency becomes better.

3차원 공동의 폭변화에 따른 초음속 유동에 대한 수치분석연구 (NUMERICAL ANALYSIS OF THREE DIMENSIONAL SUPERSONIC CAVITY FLOW FOR THE VARIATION OF CAVITY SPANWISE RATIO)

  • 우철훈;김재수;최홍일
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2006년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.181-184
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    • 2006
  • High-speed flight vehicle have various cavities. The supersonic cavity flow is complicated due to vortices, flow separation and reattachment, shock and expansion waves. The general cavity flow phenomena include the formation and dissipation of vortices, which induce oscillation and noise. The oscillation and noise greatly affect flow control, chemical reaction, and heat transfer processes. The supersonic cavity' flow with high Reynolds number is characterized by the pressure oscillation due to turbulent shear layer, cavity geometry, and resonance phenomenon based on external flow conditions, The resonance phenomena can damage the structures around the cavity and negatively affect aerodynamic performance and stability. In the present study, we performed numerical analysis of cavities by applying the unsteady, compressible three dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS) equations with the ${\kappa}-{\omega}$ turbulence model. The cavity model used for numerical calculation had a depth(D) of 15mm cavity aspect ratio(L/D) of 3, width to spanwise ratio(W/D) of 1.0 to 5.0. Based on the PSD(Power Spectral Density) and CSD(Cross Spectral Density) analysis of the pressure variation, the dominant frequency was analyized and compared with the results of Rossiter's Eq.

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지하굴착지반에서의 3차원 지하수흐름에 관한 신뢰성해석 (Reliability approach to three-dimensional groundwater flow analysis in underground excavation)

  • 장연수;김홍석;박준모
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2006년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.988-997
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    • 2006
  • In this paper, a reliability-groundwater flow program is developed by coupling the 3-D finite element numerical groundwater flow program with first and second order reliability program. The numerical groundwater program developed called DGU-FLOW is verified by solving the examples of groundwater flow through the underground excavation and comparing the results with those of commercial MODFLOW 3D programs. Reliability routine of the program is also verified by comparing the probability of failure of the flow model from FORM/SORM with that of Monte-Carlo Simulation. The difference of out-flux and total head calculated near the bottom of the excavation using the deterministic 3D groundwater flow and the commercial programs was negligible. The reliability analysis of the groundwater flow showed that the probability of failure from the first and second order reliability method are quite close that of Monte-Carlo Simulation. Therefore, the developed program is considered effective for analyzing the groundwater flow with uncertainty in hydraulic conductivity of the soils.

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유동-구조상관(FSI) 3차원 측정시스템에 의한 부유식 실린더 연동운동해석 (FSI Analysis on a Floating Cylinder by 3D Flow-Structure Interaction (FSI) Measurement System)

  • 도덕희;상지웅;황태규;편용범;백태실
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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    • pp.1574-1579
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    • 2004
  • A simultaneous measurement system that can analyze the flow-structure interactions(FSI) has been constructed and analyses on the flow field and the motion field of a floating cylinder was made. The three-dimensional vector fields around the cylinder are measured by 3D-PTV technique while the motion of the cylinder forced by the flow field is measured simultaneously with a newly developed motion tracking algorithm(bidirectional tracking algorithm). The cylinder is pendant in the working fluid of a water channel and the surface of the working fluid is forced sinusoidal to make the cylinder bounced. The interaction between the flow fields and the cylinder motion is examined quantitatively.

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