The ice damage occurs frequently in cold and dry region of western China in winter ice period and spring thaw period. In the drift ice condition, it is easy to form different extrusion force or impact force to damage tunnel lining, causing project failure. The failure project could not arrive the original planning and construction goal, giving rise to the water allocation pressure which influences diversion irrigation and farming production in spring. This study conducts the theoretical study on contact-impact algorithm of drift ices crashing diversion tunnel based on the symmetric penalty function in finite element theory. ANSYS/LS-DYNA is adopted as the platform to establish tunnel model and drift ice model. LS-DYNA SOLVER is used as the solver and LS-PREPOST is used to do post-processing, analyzing the damage degrees of drift ices on tunnel. Constructing physical model in the experiment to verify and reveal the impact damage mechanism of drift ices on diversion tunnel. The software simulation results and the experiment results show that tunnel lining surface will form varying degree deformation and failure when drift ices crash tunnel lining on different velocity, different plan size and different thickness of drift ice. The researches also show that there are damages of drift ice impact force on tunnel lining in the thawing period in cold and dry region. By long time water scouring, the tunnel lining surfaces are broken and falling off which breaks the strength and stability of the structure.
Chang-Doo Jang;Dae-Eun Ko;Sung-Choon Moon;Yong-Rok Seo
Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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v.38
no.4
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pp.66-74
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2001
Plate bending process is indispensible in shipbuilding. The process includes press bending process and heating process. Especially the heating process is carried out exclusively by skillful workers. Many researches have been made to automate the heating process. This study was carried out as a fundamental study to develop a efficient analysis method for triangle heating and focused on clarifying the deformation characteristics of plate by triangle heating and essential elements effect on the deformation. In this paper, we proposed an analysis model for thermal-elastic-plastic analysis and simulated the deformation by triangle heating using ANSYS based on the experimental results of Jang et al.(2001). Also, we showed the deformation characteristics more clearly by comparing the deformation due to triangle heating and line heating in case that the total heat input is same. Finally, we investigated the change characteristics of deformation elements according to the volumetric heat input.
A PFA lined ball valve, which is machined with fluorinated resin PFA to its inner part for improving corrosion resistance, non-stickness, heat-resistance, has been widely used in semiconductor/LCD manufacturing processes with the high purity chemicals as working fluid. Due to the safety concerns, the experiments for measuring the flow coefficient of a PFA lined ball valve should be conducted with water at room temperature according to IEC standards. However, it is required to know the real flow coefficient with the real working fluid, because the flow coefficient is critical to correctly design valves in piping system. In this study, we calculated the flow coefficient of a PFA lined ball valve 40A with hydrochloric acid ($40^{\circ}C$ 36% HCl) as the working fluid using a commercial CFD package, ANSYS CFX v15. The computational results had a good agreement with the measured data and showed a little difference between water and hydrochloric acid as the working fluid of a PFA lined ball valve.
Numerical study was investigated to obtain the database for developing a fast pyrolysis power boiler by waste fuel. The studies with various conditions were performed using ANSYS FLUENT. Also, the fuel properties was experimentally analyzed to utilize the input parameters for numerical analysis, that were proximate and ultimate analysis, reaction kinetics included pyrolysis and combustion. The results showed that temperature, combustion and exhausted gases was changed with heating value of fuel and feeding rate. Finally, the stable operating condition by analyzing results was proposed.
The water jetting system for a jack-up spudcan requires the suitable design considering the platform/spudcan particulars, environments, and soil conditions, either the surficial clay or surficial sand. The usage of water jetting depends critically on soil conditions. The water jetting is usually used for the smooth and fast extraction of the spudcan in the surficial clay condition. It is also required for inserting spudcan up to the required depth in the surficial sand condition, which is investigated in this paper. Especially, it should be very careful to use the water jetting during an installation of spudcan in the surficial sand condition, because there is a risk of overturning accident related to the punch-through. Therefore, in this study, the effect of water jetting flow rate and time on the change of soil properties and penetration resistance is analyzed to better understand their interactions and correlations when inserting the spudcan with water jetting in surficial sand condition. For the investigation, a wind turbine installation jack-up rig (WTIJ) is selected as the target platform and the multi layered soil (surficial sand overlaying clays) is considered as the soil condition. The environmental loading and soil-structure interaction (SSI) analysis are performed by using CHARM3D and ANSYS. This kind of investigation and simulation is needed to decide the proper water jetting flow rate and time of spudcan for the given design condition.
This study have goal with reverse engineering for petrochemistry of high pressure ball valve for localization. Ball valve for development accomplished with flow analysis based on provision of ANSI B16.34, ANSI B16.10, ANSI B16.25 In order to localize the petrochemistry high pressure control valve. Numerical simulation using CFD(Computational Fluid Dynamic) in order to predict a mass flow rate and a flow coefficient form flow dynamic point of view. The working fluid assumed the water($H_2O$). The valve inlet and outlet setup a pressure boundary condition. The outlet pressure was fixed by atmospheric pressure and calculated inlet velocity 5m/s. CFD solver used STAR-CCM+ which is commercial code. The result shows change of mass flow rate according to opening and closing angle of valve. Flow decrease observed open valve that equal percentage flow paten which is general inclination of ball valve. The structural analysis used ANSYS which is a commercial code. Stress analysis result of internal pressure in valve showed lower than yield strength. This is expect to need more detail design and verification for stem and seat structure.
Kim, Hong-Won;Chung, Jae-Hoon;Ryu, Seung-Hyup;Lee, Geun Sik
The KSFM Journal of Fluid Machinery
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v.18
no.2
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pp.22-28
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2015
The primary design goal of a compressor is focused on improving efficiency. Secondary objective is to widen the operating range of compressor. This paper presents a numerical and experimental investigation of the influence of the bleed slot on the operating range for the 1.2 MW class centrifugal compressor installed in a turbocharger. The main design parameters of the bleed slot casing are upstream slot position, inlet pipe slope, downstream slot position and width. The DOE(design of experiment) method was carried out to optimize the casing design. Numerical analyses were done by the commercial code ANSYS-CFX based on the three dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes equations. Results showed that efficiency and pressure ratio increased as the downstream slot position and width were smaller and the upstream position was located away from the impeller inlet. Experimental works were also done with and without the bleed slot casing. The simulation results were in good agreement with the test data. Enhancement of both the surge margin up to 26.5% and the pressure ratio with the optimized bleed slot design were achieved, compared with the surge margin of only 6.6% without the bleed slot casing.
Lee, Dong Kyun;Lee, Won Hee;Park, Sung Woo;Kang, Sung Wook;Cho, Ji Hyun
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.41
no.4
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pp.285-291
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2017
In this study, a case analysis for thermal design of electronic equipment using a phase change material(PCM) was performed numerically using ANSYS Fluent. Experiments were conducted to find the temperature increase(${\Delta}T_m$), melting temperature($T_m$), and volume expansion of the PCM under the melting process. To verify the accuracy of the Fluent solver model, $T_m$, ${\Delta}T_m$, and the melting time were compared with experimental results. To simulate the temperature stagnation phenomenon under the melting process, the equivalent specific heat method was applied to calculate the thermal properties of the PCM in the solver model. To determine the thermal stability of electronic equipment, we paid special attention to finding a thermal design for the PCM using fins. Further, an additional numerical analysis is currently underway to find an optimum design.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.11
no.11
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pp.4100-4107
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2010
The wrecker truck of lift type is used to move damaged car in accident spot or to move illegal vehicle in towaway zone toward pound.. This special vehicle drives by lifting front or rear side of car with the driving type of towed car. Each car is modelled with CATIA and is simulated with FEM analysis program ANSYS. This study analyzes how dangerous is the triple collision among the wrecker-towed car-driving car as comparing with the usual collision accident with cars. It is studied how responsible is the towed car in case of crashing its back side by driving car. The influence on the driving angle of towed car by lifting wrecker is also considered.
Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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v.28
no.8
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pp.305-310
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2016
A thermal storage systems was designed to correspond to the temporal or quantitative variation in the thermal energy demand, and most of its heat is stored using the latent and sensible heat of the heat storage material. The heat storage method using latent heat has a very complex phenomenon for heat transfer and thermal behavior because it is accompanied by a phase change in the course of heating/cooling of the heat storage material. Therefore, many studies have been conducted to produce an experimentally accessible as well as numerical approach to confirm the heat transfer and thermal behavior of phase change materials. The purpose of this study was to investigate the problems encountered during the actual heat transfer from an internal storage tank through simulation of the process of storing and utilizing thermal energy from the thermal storage tank containing charged PCM. This study used analysis methods to investigate the heat transfer characteristics of the PCM with simultaneous heating/cooling conditions in the rectangular space simulating the thermal storage tank. A numerical analysis was carried out in a state considering natural convection using the ANSYS FLUENT(R) program. The result indicates that the slope of the liquid-solid interface in the analysis field changed according to the temperature difference between the heating surface and cooling surface.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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