• Title/Summary/Keyword: CFD system

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비데노즐 시스템에 적용한 전산유체 유동해석에 관한 연구 (Study on CFD Solution in Bidet Nozzle System)

  • 백두성;이종선
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2007년도 추계학술발표논문집
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    • pp.312-314
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    • 2007
  • 본 논문에서는 비데용 물 분사 노즐의 내부유동을 가시화하기 위해서 여러 가지 설계변수에 관한 연구가 수행되었다. 특히 물 분사에 만 의존했던 과거의 세정시스템과는 달리 물과 공기를 혼합해서 물도 절약하고 세정의 효과도 높이고자 하는 기술을 개발하고자 했다. 상용코드인 CFD-ACE+를 이용하여 내부유동 특성을 관찰했고 여러 가지 인체 공학적인 설계가 되도록 다양한 각도에서 검토되었다.

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CFD 모형을 이용한 도시 도로 협곡에서의 흐름 체계 분류 (Classification of Flow Regimes in Urban Street Canyons Using a CFD Model)

  • 김재진;백종진
    • 한국대기환경학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.525-535
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    • 2005
  • Using a three-dimensional computational fluid dynamics (CFD) model with the $k-{\varepsilon}$ turbulence closure scheme based on the renormalization group theory, flow regimes in urban street canyons are classified according to the building and street aspect ratios. The transition between skimming flow (SF) and wake interference flow (WIF) is determined with the size of double-eddy circulation generated behind the upwind building. The transition between WIF and isolated roughness flow (IRF) is determined with the flow reattachment distance from the upwind building. The critical aspect ratios at which the flow transition occurs are found and compared with those in previous studies. The results show that the flow-regime classification method used in this study is quite reasonable and that the values of the critical aspect ratios are generally consistent with those in fluid experiments or large-eddy simulation. The regression equation describing a relation between the building and street aspect ratios at the flow-regime transition is presented.

CFD를 이용한 PVT 모듈 열교환기 성능 해석 (Heat efficiency Analysis of PVT module system using CFD)

  • 김양준;김동권;남승백;조인수
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.112.2-112.2
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    • 2011
  • PVT(Photovoltaic Thermal) 모듈은 태양광과 태양열 에너지를 동시 이용이 가능한 모듈로서 태양광전지(PV, Photovoltaic)모듈에 열교환기를 접합한 형태로 전기에너지뿐만 아니라 열에너지를 동시에 생산할 수 있는 시스템이다. 기존 PV 모듈은 일사량이 많으면 전력 생산량이 증가하는 동시에 PV모듈의 온도가 상승함에 따라 발전 효율이 감소하는 문제점이 있으며 일반적으로 $25^{\circ}C$이상 조건에서 모듈 온도가 $10^{\circ}C$ 증가할수록 발전효율의 약 4~5% 정도 감소하는 것으로 보고되고 있다. PVT 모듈은 기존 태양광모듈에 열교환기를 접합하여 냉각함으로써 PV모듈의 온도를 낮추어 발전효율을 증가시키는 동시에 부가적으로 발생하는 온수를 직접이용하거나 다양한 계통의 보조 열원으로 이용할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서는 수치해석기법(CFD)을 활용하여 PV모듈 냉각 및 온수 발생을 위한 열교환기를 설계하였으며 다양한 형상의 열교환기에 대해 유동해석을 수행하여 최적의 열흡수효율을 갖는 열교환기의 형상을 설계하였다. 또한 최적 설계된 PVT 모듈을 제작하여 실제 태양과 유사한 광원을 갖는 인공태양조건에서의 실내 실험을 통해 PVT 모듈의 성능을 검증하였으며 또한 실제 노상에 설치하여 ASHRAE 93-77의 실험기준과 ECN의 PVT 집열기 성능측정 가이드라인에 따라 옥외 시험평가를 하여 PVT 모듈의 성능 검증을 하였다. 최적 설계된 PVT모듈에 대한 성능평가 결과 기존 PV 모듈보다 발전효율이 약 15%(기존 발전효율 대비) 향상된 결과를 확인하였다.

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비행시험과 전산해석을 통한 소형무인기 항력 예측 (In-Flight and Numerical Drag Prediction of a Small Electric Aerial Vehicle)

  • 진원진;이융교
    • 한국항공운항학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.51-56
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    • 2015
  • This paper presents the procedure of drag prediction for EAV-1, based on a numerical analysis correlated to an in-flight test. EAV-1, developed by Korea Aerospace Research Institute, is a small-sized UAV to test a hydrogen-fuel cell power system. The long-endurance test flight of 4.5 hours provides numerous in-flight data. The thrust and drag of EAV-1 during the flight test are estimated based on the wind-tunnel test results for EAV-1's propeller performance. In addition, the CFD analysis using a commercial Navier-Stokes code is carried out for the full-scale EAV-1. The computational result suggests that the initial CFD analysis substantially under-predicts the in-flight drag in that the discrepancy is up to 27.6%. Therefore, additional investigation for more accurate drag prediction is performed; the effect of propeller slipstream is included in the CFD analysis through "fan disk" modelling. Also, the additional drag from airplane trim and load factor that actually exists during the flight test in a circular path is considered. These supplemental analyses for drag prediction turn out to be effective since the drag discrepancy reduces to 2.3%.

탄성 플랩을 갖는 2차원 날개 단면 공력 특성 전산해석 (Numerical Analysis of Aerodynamics Characteristics of Two Dimensional Airfoil Section with Elastic Flap)

  • 원창희;이주용;이승수
    • 대한기계학회논문집 C: 기술과 교육
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    • 제2권1호
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    • pp.39-46
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    • 2014
  • 이 연구에서는 탄성 플랩이 뒷전에 장착된 2차원 날개 단면의 공력 특성을 전산 해석하였다. EDISON_CFD는 날개 주위의 비압축성 난류 유동을 시뮬레이션 하기 위해 이용되었으며, MIDAS_IT는 전산 해석 결과로 얻어진 압력 하중 하에서 탄성 플랩의 변위를 구조해석 하기 위해 사용되었다. EDISON_CFD와 MIDAS_IT의 반복 계산 절차를 이용하여, 플랩의 변위가 수렴되면 해석을 종료하여, 날개 단면에 작용하는 공력을 분석하였다. 양항비의 추정 결과 일정 받음각 이내에서 플랩의 유리한 효과가 나타날 것으로 예상된다.

전산 유체 역학(CFD)을 이용한 원형 양식 사육 수조 내부 유동장 해석 (Analysis of land-based circular aquaculture tank flow field using computational fluid dynamics (CFD) simulation)

  • 권인영;김태호
    • 수산해양기술연구
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    • 제56권4호
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    • pp.395-406
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    • 2020
  • The objectives of this study were to develop the optimal structures of recirculating aquaculture tank for improving the removal efficiency of solid materials and maintaining water quality conditions. Flow analysis was performed using the CFD (computational fluid dynamics) method to understand the hydrodynamic characteristics of the circular tank according to the angle of inclination in the tank bottom (0°, 1.5° and 3°), circulating water inflow method (underwater, horizontal nozzle, vertical nozzle and combination nozzle) and the number of inlets. As the angle in tank bottom increased, the vortex inside the tank decreased, resulting in a constant flow. In the case of the vertical nozzle type, the eddy flow in the tank was greatly improved. The vertical nozzle type showed excellent flow such as constant flow velocity distribution and uniform streamline. The combination nozzle type also showed an internal spiral flow, but the vortex reduction effect was less than the vertical nozzle type. As the number of inlets in the tank increased, problems such as speed reduction were compensated, resulting in uniform fluid flow.

미끄럼 격자를 이용한 HAWT 시스템 주위의 비정상 유동장 해석 (Unsteady Flow Analysis Around a HAWT System Using Sliding Mesh Technique)

  • 이치훈;김상곤;조창열
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.201-209
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    • 2011
  • NREL Phase VI 수평축 풍력터빈 주위의 3차원 유동에 대하여 미끄럼 격자 기법을 사용한 비정상 RANS 해석을 수행하였다. 블레이드/타워의 간섭영향을 해석하기 위하여 로터단일과 로터/타워/나셀의 2가지 해석 모델을 구축하였다. 로터/타워/나셀의 해석 결과를 NREL의 실험데이터와 비교하여 CFD 해석모델의 유용성을 확인하였다. 두 모델에 의한 해석 결과의 비교를 통하여 비록 상풍형 풍력터빈으로서 작기는 하지만 타워/나셀의 영향이 확실히 나타나는 것을 확인하였다. 다른 가시화 결과와 토크를 포함한 적분 공력하중 등도 구축한 CFD 모델의 비정상 유동해석 능력이 효과적임을 보여주고 있다.

열 교환 소자 형상의 CFD 시뮬레이션을 통한 판형 전열 교환기 성능평가 (A Performance Evaluation of Plate Type Enthalpy Exchanger through CFD Analysis of Elements)

  • 강인성;안태경;박진철
    • 설비공학논문집
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    • 제29권1호
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    • pp.1-6
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    • 2017
  • In order to better save energy, many buildings have been constructed with high levels of insulation and airtightness in recent years. Additionally, having high quality indoor air has become more relevant, necessitating a ventilating system. This study is aimed at evaluating the performance of a humidity exchanger through computational fluid dynamics (CFD) analysis of elements for the purpose of providing comfortable indoor air and reduced energy consumption. The simulation was conducted with three different shapes (triangle, rectangular, and curve) of heat exchanger elements, in order to find the most effective element. A follow-up simulation then proved the efficiency of the chosen humidity exchanger, which was selected by analyzing the results of the preceding simulation, comparing study data with measurement data from the Korea Testing Laboratory (KTL). The resulting analysis revealed that the rectangular element showed the lowest level of efficiency in both heating and cooling, while the curved element showed the highest level of efficiency in both heating and cooling.

CFD를 활용한 바닥공조시스템 디퓨저의 성층화 모델 예측 (Prediction of Stratification Model for Diffusers in Underfloor Air Distribution System using the CFD)

  • 손정은;유병호;방승기;이광호
    • 설비공학논문집
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    • 제29권3호
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    • pp.105-110
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    • 2017
  • Underfloor air distribution (UFAD) is an air distribution strategy for providing ventilation and space conditioning in buildings. UFAD systems use the underfloor plenum beneath a raised access floor to provide conditioned air through floor diffusers that create a vertical thermal stratification during cooling operations. Thermal stratification has significant effects on energy, indoor air quality, and thermal comfort performance. The purpose of this study was to characterize the influence of a linear bar grille diffuser on thermal stratification in both interior and perimeter zones by developing Gamma-Phi based prediction models. Forty-eight simulations were carried out using a Computational Fluid Dynamics (CFD) technique. The number of diffusers, the air flow supply, internal heat gains, and solar radiations varied among the different cases. Models to predict temperature stratification for the tested linear bar grille diffuser have been developed, which can be directly implemented into dynamic whole-building simulation software such as EnergyPlus.

임펠러 외경 변경에 따른 사류펌프의 성능변화에 관한 연구 (Study on the Effect of the Impeller Diameter on the Performance of a Mixed-flow Pump)

  • 이헌덕;허효원;서용권
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제15권4호
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    • pp.61-66
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    • 2012
  • Nowadays, precise prediction of the pump performance becomes more important than ever before in high-value industries such as power plants and large ships. The power consumed in such pumps of large head and capacity definitely affects the efficiency of the entire system. In this study, we report the theoretical and CFD results used in prediction of the performance change caused by the reduction of impeller diameter. We have found that the theoretical calculation is somehow useful at least in estimating the very beginning condition for the CFD main calculation.