농산물 저온저장고 내부의 온도분포 균일화를 수치해석적으로 분석하기 위해 3차원 CFD 시뮬레이션을 수행하였다. CFD 시뮬레이션 모델은 속도벡터 및 온도분포 측정치와 비교를 통해 검증하였으며, 온도분포 균일화 향상을 위한 적정 팬용량 및 적재방법을 설정하기 위해 몇 가지 팬풍속 및 저장물과 벽체간의 거리 등에 대해 기류패턴과 온도 분포를 분석하였다. CFD 시뮬레이션의 검증에서 속도벡터 분포는 PIV시스템에 의한 측정치와 비교했을 때 표준 k-$\varepsilon$모델 예측치와 측정치의 상대적 오차는 24.5%로 나타났고, RSM 모델 예측치와 측정치의 상대적 오차는 16.7%로 나타나 RSM 난류모델의 예측 정밀도가 더 높은 것으로 나타났다. 온도분포 검증 결과 실측치와 측정치의 R. M. S. 값은 농산물 무적재 상태에서 $0.33^{\circ}C$, 농산물 적재 상태에서는 $0.28^{\circ}C$로 나타났으며 예측값과 측정값의 온도분포 경향은 잘 일치하는 것으로 나타났다. 검증된 시뮬레이션 모델을 이용하여 $6{\times}10$열 2단 팔레트에 농산물이 적재되고 냉각용 송풍팬이 2개인 저온저장고에 대해 송풍팬의 풍량 및 저장물과 벽체와의 간격 변화의 영향을 분석한 결과, 저장물과 벽체와의 거리는 300 mm 이상, 송풍량은 300 CMM 이상에서 저장고 내의 공기 온도차는 $1^{\circ}C$이내로 유지되며 팔레트 사이에 간격을 둔 경우 온도분포의 균일성이 향상되는 것으로 나타났다.
Computational fluid dynamics was used to optimize an A/C duct. Three dimensional flow analysis in an automotive A/C duct was performed computationally using various turbulence models and compared numerical predictions such as outlet flow split, surface pressure distribution along the duct to experimental data. Additionally, we studied the effect of location variation of 2nd branch on exit flow ratio and could find optimal location of 2nd branch. The design of an A/C duct was modeled and calculated to enhance the airflow distribution in each outlet using the STAR-CD computational fluid dynamics software. In results, modified $k-\varepsilon$ turbulence model allows a successful prediction of static pressure distribution particulary at around strong curvature but little improvement flow split. In the future, adoption of CFD to design an A/C duct with modified $k-\varepsilon$ model will bring benefits of producing more accurate prediction, and also give designers more detail information much more than now.
Despite the fact that UFAD(Under Floor Air Distribution) systems have many benefits and are being applied in the field in increasing numbers, there is a strong need for an improved fundamental understanding of several key performance features of these systems. This study numerically investigates the effect of supplied air temperature and supplied flow rate on the performance of UFAD, especially focused on thermal comfort. Also this study has compared UFAD with conventional overhead air distribution system. In contrast to the well-mixed room air conditions of the conventional overheat system, UFAD system produces an overall floor-to-ceiling airflow pattern that takes advantage of the natural buoyancy produced by heat sources in the occupied zone and more efficiently removes heat loads and contaminants from the space. Thermal comfort parameters were evaluated by CFD approach and then PMV was computed to detect the occupants' thermal sensation. Results show that radiative mean temperature plays crucial role on the evaluating PMV. Until now, the radiative temperature has been the missing link between CFD and thermal comfort, but the present study paves the way for overcoming this weakness.
상기도 내의 약물 전달을 알아보기 위하여 구강 호흡 시 공기유동에 대한 수치해석을 수행하였다. 상기도는 구강과 후두, 기관과 기관지로 구성되어 있다. 정밀 촬영한 CT 데이터로부터 의료영상 소프트웨어(Mimics)를 이용한 구분(segmentation)과 세심한 표면처리를 통하여 해부학적으로 정확한 모델을 만들 수 있었다. 이 3차원 컴퓨터 모델을 이용하여, 구강에서 기관지의 2번째 분지까지 이르는 유로의 수치 모델을 제작하였다. 수치해석은 상용 소프트웨어인 ANSYS/Fluent를 이용하여 계산하였다. 본 연구에 사용된 모델은 노즐이 부착되지 않은 상태에서 초당 250 mL를 흡입하는 정상 구강호흡 모델과 입구에 각각 20 mL/s, 40 mL/s, 60 mL/s의 유량을 갖는 노즐을 장착한 모델을 사용하였다. 전산 유동가시화 결과로부터, 노즐의 유량을 증가시킬수록 선회류의 발생 정도가 증가하여 구강 내 약물의 잔류 량은 증가하지만, 기관/기관지에 약물 도표는 균일하게 나타났다.
수직컬럼형 풍력선별기의 선별능력을 향상시키기 위해 일시적인 중광(middling)의 흐름을 형성할 수 있는 측로(bypass)를 선별컬럼의 중앙에 설치하였다. 측로를 흐름을 조절하여 주선별컬럼에서 상부흐름의 속도는 가벼운 물질만이 상부로 회수하도록 설정하고 하부흐름의 속도는 무거운 물질만이 하부로 회수되도록 설정하였다. 측로로 이동하는 흐름은 사이클론을 통과시켜 중광이 피더로 회수되도록 하였다. 일반 수직컬럼형 풍력선별기와 개조된 선별기에서 유리와 지르코니아 비드(bead)의 혼합물을 사용하여 성능향상의 효과를 실험하였다.
본 연구는 3개의 운전변수(압력, 공기량, 운전시간)를 실험 설계하고 마이크로 버블의 종말부상속도(Terminal rise velocity)를 반응 값으로 하여 예측식 모델과 최적 조건을 수립하였다. 다항식 회귀분석을 통해 펌프의 압력($X_1$) 4.5bar, 공기량($X_2$) 3.3L/min 그리고 운전시간($X_3$)이 2.2min에서 종말상승속도(Terminal rise velocity)에 대한 최적값인 5.14 cm/min ($85.7{\mu}m/sec$)을 얻었다. 또한, 레이저 입자계수 측정장치를 이용하여 $2{\sim}5{\mu}m$ 및 $25{\sim}50{\mu}m$ 영역에서의 가장 높은 마이크로버블 직경크기 분포를 확인하였다.
Sabet, Seyyed M.M.;Marques, Jorge;Torres, Rui;Nova, Mario;Nobrega, Joao M.
Journal of Computational Design and Engineering
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제3권4호
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pp.398-413
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2016
This work describes the design and development of a new drying system for a rollover carwash machine with the support of numerical tools. The drying system is composed of a pair of stationary vertical dryers and a moveable horizontal dryer that can adjust itself to the contour of a vehicle. After the definition of the dryers' concept, their performance was assessed individually to check their internal flow pattern and to improve their airflow distribution. These issues are expected to provide feedback on redesign and geometric optimization of the dryers. After redesign of the dryers separately, the behaviour of the complete drying system was studied on actual vehicle models, representative of the shortest and tallest dimensions that can be washed with the existing carwash machine sector. The drying efficiency of the whole system was studied by calculation of shear stress distribution on various surfaces of a given vehicle. The results allowed concluding that the overall drying performance of the design system is very good and assure adequate drying on most vehicles surfaces. The results obtained from numerical studies were then validated with experimental measurements and a good agreement was found between the two. The procedure employed in this work can be applied to support the design and analysis of other mechanical drying systems.
This study was conducted to build the CFD simulation model which can quantify the distribution of the meteorological factors in air-heated greenhouse for chrysanthemum according to the location and capacity of air-circulation fan. The CFD model was also verified by experiment. It was judged that SST model was the most appropriate turbulence model which can properly describe the airflow by the air-circulation fan. According to the simulation results, the differences between the measured and predicted temperatures from 18 points at each height in the greenhouse were $0.2{\sim}0.4^{\circ}C$ in average. This showed a good agreement between the predicted data and the measured ones. The developed CFD model can be a useful tool to evaluate and design the air-circulation systems in the greenhouse with various configurations.
Purpose: Recently, high-rise buildings are popular in korea due to high rate of land usage and cost performance in urban area. However, high-rise building causes several problems such as safety issues, cooling/heating load, stack effect, disaster prevention etc. The stack effect is one of the representative problems. Even though there are many researches on stack effect, there are few studies on design guideline considering local condition. Method: This study focuses on the change of pressure distribution according to the design factors which affects the airflow in high-rise residential buildings by simulation analysis. In this study, city, building floor, stairwell door leakage area, elevator door leakage area and changes of layout were considered ad the design factor. Result: The simulation results indicate that building height and ambient air temperature are significant design factor for stack effect.
정방형 발열체를 갖는 수직채널내부의 공기유동을 고찰하고자 레이저를 광원으로하는 가시화 실험을 행하였다. 영상처리시스템은 퍼스널컴퓨터의 내부에 장착할 수 있는 범용의 이미지보오드로 구성하였고 광원으로서는 아르곤-이온레이저와 원통형렌즈를 이용하여 시이트라이트를 만들어 이를 대상 유동장에 조사하고 유동장의 영상을 기록하였다. 전유동장의 순시속도벡터는 2차원 PIV시스템에 의하여 구하였고 채택된 동일입자추적기법은 계조치상호상관법이다. 발열체의 발열량은 5W로 균일하며 유입유속은 0.3m/sec으로 일정하게 하였다. 가시화를 통한 PIV계측 결과는 운동에너지와 난류운동에너지의 분포 등에서 유동패턴을 잘 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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