• 제목/요약/키워드: 3-Dimensional Numerical Model

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터보펌프 인듀서 주변 극저온 유동에 대한 수치해석 연구 (Numerical Computations of Cryogenic Flows around Turbopump Inducer)

  • 민대호;김형준;김종암
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2012년도 제38회 춘계학술대회논문집
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    • pp.187-195
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    • 2012
  • 본 연구에서는 터보펌프 인듀서 주변의 극저온 유동장에 대한 수치해석을 주로 다룬다. 이를 위해 수치해석에 사용된 수치기법에 대한 내용을 우선 다룬다. 수치기법에 대한 검증 문제로 2차원/축대칭 극저온 유동문제를 해석하였고 이 과정에서 다양한 공동모델에 대한 비교 연구를 수행하였다. 마지막으로 3차원 터보펌프 인듀서에 대한 수치해석을 수행하고, 실험 결과와 타 연구결과와 비교함과 동시에 극저온 유체에서 나타나는 공동현상의 특징을 살펴보았다.

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An improved model of compaction grouting considering three-dimensional shearing failure and its engineering application

  • Li, Liang;Xiang, Zhou-Chen;Zou, Jin-Feng;Wang, Feng
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제19권3호
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    • pp.217-227
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    • 2019
  • This study focuses on an improved prediction model to determine the limiting grouting pressure of compaction grouting considering the ground surface upheaval, which is caused by the three-dimensional conical shearing failure. The 2D-dimensional failure curve in Zou and Xia (2016) was improved to a three-dimensional conical shearing failure for compaction grouting through coordinate rotation. The process of compaction grouting was considered as the cavity expansion in infinite Mohr-Coulomb (M-C) soil mass. The prediction model of limiting grouting pressure of compaction grouting was proposed with limit equilibrium principle, which was validated by comparing the results in El-Kelesh et al. (2001) and numerical method. Furthermore, using the proposed prediction model, the vertical and horizontal grouting tube techniques were adopted to deal with the subgrade settlement in Shao-huai highway at Hunan Provence of China. The engineering applicability and effectiveness of the proposed model were verified by the field test. The research on the prediction model for the limiting grouting pressure of compaction grouting provides practical example to the rapid treatment technology of subgrade settlement.

공진장치에 의한 단주기파랑의 제어에 관한 연구 (A Study on the Control of Short-period Waves by Resonator)

  • 이광호;범성심;김도삼;박종배;안성욱
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.36-47
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    • 2012
  • 본 연구에서는 단주기파랑의 저감을 위해 기설의 직선배치된 방파제와 직사각형항만의 개구부에 기존의 연구에서 제안된 공진장치를 부착하여 3차원수리모형실험과 수치해석으로부터 공진장치의 제어능을 검토하였다. 수치 해석에 있어서는 연직선 Green함수에 기초한 특이점분포법의 선형해석법과 3D-NIT모델에 의한 강비선형해석법을 적용하여 수리실험결과와 수치해석결과의 비교 분석으로부터 본 수치해석법의 타당성을 검증하였다. 또한, 공진장치가 부착되지 않은 경우와 대비 검토하여 단주기파랑의 제어에 대한 공진장치의 제어능을 다각도로 검토하여 그의 유효성을 충분히 확인할 수 있었다.

Slit-Coater 노즐에서 Photo Resist의 유동 특성 (Flow Characteristics of Photo Resist in a Slit-Coater Nozzle)

  • 김장우
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.37-40
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    • 2004
  • This study presents numerical solutions of three-dimensional laminar flow-field formed by photo resist flow in a slit-coater model. We discuss on the governing equations, laminar viscosities and the computational model applied in our numerical calculation and some results. We prove that the structure of tapered-cavity aid to make uniform pressure-field and boundary effect is an important problem to improve coating uniformity. In view of uniformity improvement, it is necessary to study for the structure of cavity and flow path.

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축류 압축기 날개열의 팁 영역에 관한 3차원 수치해석을 통한 난류모형 비교 (Comparison of Turbulence Models through Three Dimensional Numerical Soultion for the Tip Region of an Axial Compressor Cascade)

  • 최일곤;맹주성
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.18-25
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    • 1997
  • A pressure-based Navier-Stokes numerical solver was used to compare solutions of the k-ε/RNG k-ε turbulence models. An efficient grid generation scheme, the transient grid generation with full boundary control, was used to solve the flows in the tip clearance region. Results indicate that the calculations using k-ε model captures various phenomena related to the tip clearance with good accuracy.

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3차원 개별요소해석 시의 초기 모델 및 재료 스케일 영향 (Scale Effects of Initial Model and Material on 3-Dimensional Distinct Element Simulation)

  • 전제성;신동훈;하익수
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권7호
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    • pp.57-65
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    • 2011
  • 본 연구에서는 3차원 개별요소해석 코드인 Particle Flow Code, $PFC^{3D}$(Itasca)를 이용, 조립재료의 실내 삼축압축시험에 대한 개별요소 수치 모델링을 수행하였으며, 해석 모델과 개별요소를 대상으로 다양한 상사 조건에 대한 개별요소 수치 모델링을 수행, 그 결과를 통해 각각의 스케일 조건이 최종 수치 모델링 결과에 미치는 영향을 분석하였다. 3차원 개별요소 수치 모델링은 기존 2차원 모델링 대비 별도의 간극률 환산 없이 정확한 초기 조건 구현이 가능했으며, 응력-변형 및 체적변화 거동, 강도정수등에 있어 실내시험 결과와 유사한 수치 해석적 예측이 가능하였다. 해석 모델과 개별요소에 대한 다양한 상사비 조건별 수치 모델링 결과, 3차원 해석 시의 안정적 예측결과 도출 및 수치 시험실 활용에 대한 적정성을 확보하되, 해석시간 단축 및 해석 효율성 확보를 위해서는 해석 모델과 개별요소에 대한 적정 상사비 결정이 필요함을 알 수 있었다. 해석 모델의 크기와 개별요소의 입경크기를 변화시켜 개별요소 수치모델링을 수행한 결과, 대부분의 경우 전체적인 응력-변형 거동에 차이가 발생하였지만, 점착력과 내부 마찰각의 강도정수는 $D_{mod}/D_{gmax}$ < 10 조건에 유사한 결과를 보였으며, 개별요소 방법이 수치 시험실 기법을 이용한 강도정수 산정에 효과적으로 적용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

수리 및 수치모형실험을 이용한 여수로 설계 - 화북다목적댐 (Spillway Design by Using Hydraulic and Numerical Model Experiment - Case Study of HwaBuk Multipurpose Dam)

  • 김대근;최지웅;김창시;이지원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권3호
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    • pp.179-188
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    • 2005
  • 본 연구에서는 화북다목적댐을 대상으로 2차원, 3차원 수치모형실험이 수리모형실험과 더불어 설계자에게 유용한 해석도구로 사용될 수 있음을 보였다. 2차원, 3차원 수치모형으로 천수방정식을 지배방정식으로 하는 RMA2와 RANS를 지배방정식으로 하는 FLOW-3D 모형을 이용하였다. 수몰지역과 접근수로에서의 유황, 월류웨어의 방류능력, 월류부, 도류부, 감세지에서의 수면형상, 월류부에서의 압력분포에 대한 수치모의 결과를 수리모형실험 결과와 비교하였다. 비교 결과, 대부분의 경우에 수치모의 결과는 수리모형실험 결과를 잘 재현하는 것으로 나타났다 그러나, 감세지에서의 도수현상에 대한 수치모의 결과는 공기연행효과로 인해 수리모형실험 결과와 다소 차이가 발생하는 것으로 나타났다.

Design Optimization of Axial Flow Compressor Blades with Three-Dimensional N avier-Stokes Solver

  • Lee, Sang-Yun;Kim, Kwang-Yong
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제14권9호
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    • pp.1005-1012
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    • 2000
  • Numerical optimization techniques combined with a three-dimensional thin-layer Navier-Stokes solver are presented to find an optimum shape of a stator blade in an axial compressor through calculations of single stage rotor-stator flow. Governing differential equations are discretized using an explicit finite difference method and solved by a multi-stage Runge-Kutta scheme. Baldwin-Lomax model is chosen to describe turbulence. A spatially-varying time-step and an implicit residual smoothing are used to accelerate convergence. A steady mixing approach is used to pass information between stator and rotor blades. For numerical optimization, searching direction is found by the steepest decent and conjugate direction methods, and the golden section method is used to determine optimum moving distance along the searching direction. The object of present optimization is to maximize efficiency. An optimum stacking line is found to design a custom-tailored 3-dimensional blade for maximum efficiency with the other parameters fixed.

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진동하는 날개의 3차원 동실속에 관한 수치해석 (Numerical Analysis of Three Dimensional Dynamic Stall of an Oscillating Wing)

  • 고성호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권1호
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    • pp.62-70
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    • 2001
  • Three-dimensional dynamic stall over an oscillating wing has been analyzed by using a compressible Navier-Stokes code. The code solved the thin-layer Navirer-Stokes equations with a second-order time accuracy for a semispan wing with 0.3048m chord, a NACA 0015 airfoil section, and zero twist Computations were made for a freestream Mach number of 0.29, a chord Reynolds number of 1.95$\times$10(sup)6 and a reduced frequency equal to 0.1. Numerical results were compared with experimental data which include the hysteresis of lift, drag and moment at various wing span. The comparison reveals the quantitative as well as qualitative nature of the three-dimensional dynamic stall.

Spinning Detonation 파의 3차원 수치 해석 (Three-Dimensional Numerical Analysis of Spinning Detonation Wave)

  • 조덕래;최정열;원수희
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2006년도 제32회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.205-212
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    • 2006
  • Three-dimensional numerical study was carried out for the investigation of the detonation wave structures propagating in tubes. Fluid dynamics equations and conservation equation of reaction progress variable were analyzed by a MUSCL-type TVD scheme and four stage Runge-Kutta time integration. Chemical reaction was modeled by using a simplified one-step irreversible kinetics model. The variable gas properties between unburned and burned states were considered by using variable specific heat ratio formulation. The unsteady computational results in three-dimension show the detailed mechanisms of rectangular and diagonal mode of detonation wave instabilities resulting same cell length but different cell width in smoked-foil record. The results for the small reaction constant shows the spinning mode of three-dimensional detonation wave dynamics, which was rarely observed in the previous numerical simulation of the detonation waves.

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