• 대한토목학회논문집
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• 제33권2호
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• pp.739-748
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• 2013

본 연구에서는 고속도로 주행차량에 의해 인공적으로 발생하는 유도풍 해석을 CFD(Computation Fluid Dynamics)를 활용하여 수행하였다. 차량의 주행은 단독주행과 양방향으로 교행하는 경우에 대하여 해석을 하였으며, 차량의 공기역학적 특성보다는 중앙분리대 상부에 형성되는 유도풍에 집중하여 해석을 수행하였다. 주행차량의 유도풍 해석 결과 주행속도 50km/h인 경우 유도풍의 크기는 최대 2.2m/s, 90km/h는 4.0m/s, 120km/h는 5.3m/s인 것으로 검토되었으며, 차량주행속도 120km/h(33.3m/s)에 비해 약 2.0m 이격된 중앙분리대 상부 1.0m에서는 5.3m/s로 약 84%의 약화된 유도풍이 작용하였다. 차량의 유도풍은 차량이 통과하는 아주 짧은 시간만 유지되었다. 본 연구에서 주행차량의 유도풍 크기 분석을 통해 소형풍력기를 이용한 풍력발전이 가능할 것으로 판단되었다.

• Advances in Computational Design
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• 제6권1호
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• pp.31-42
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• 2021

This research aims to demonstrate the optimal geometrical design of splayed multiple cross-sectional pin fin heat sinks (SMCSPFHS), which are a type of side-inlet-side-outlet heat sink (SISOHS). The optimiser strength Pareto evolutionary algorithm2 (SPEA2)is employed to explore a set of Pareto optimalsolutions. Objective functions are the fan pumping power and junction temperature. Function evaluations can be accomplished using computational fluid dynamics(CFD) analysis. Design variablesinclude pin cross-sectional areas, the number of fins, fin pitch, thickness of heatsink base, inlet air speed, fin heights, and fin orientations with respect to the base. Design constraints are defined in such a way as to make a heat sink usable and easy to manufacture. The optimum results obtained from SPEA2 are compared with the straight pin fin design results obtained from hybrid population-based incremental learning and differential evolution (PBIL-DE), SPEA2, and an unrestricted population size evolutionary multiobjective optimisation algorithm (UPSEMOA). The results indicate that the splayed pin-fin design using SPEA2 issuperiorto those reported in the literature.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제3회(2014년)
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• pp.631-636
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• 2014

본 연구는 전산 유체 해석 프로그램인 EDISON_CFD 해석 결과 산출 된 정적공기력계수(양력계수, 항력계수)를 이용하여 교량 단면의 갤로핑(Galloping)에 대한 안정성 평가를 실시하는데 그 목적이 있다. 특히 해상 교량은 장대 교량인데다 높은 풍속까지 견뎌 내야 하므로 내풍 안정성 검토의 중요성이 부각되고 있다. 전산 해석에 사용된 교량은 이순신 대교와 거가 대교의 표준 단면을 사용하였으며, 받음각과 풍속의 변화를 주어 높은 레이놀즈수 영역에서 공기력계수의 변화에 대해 검토하였다.

• 한국윤활학회:학술대회논문집
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• 한국윤활학회 2002년도 proceedings of the second asia international conference on tribology
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• pp.425-426
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• 2002

Lineal and angular movements of many engine components make the lubricant absorb air and the aerated lubricant greatly influences the clearance performance of contacting behaviors of engine components such as big-end bearing, cam and tappet, etc. This study investigates the behaviors of aerated lubricant in the gap between con-rod bearing and proceeding which is one of the most frictional energy consuming components in the engine. Our assumption for the analysis of aerated lubricant film is that the film formation is influenced by the two major factors. One is the density characteristics of the lubricant due to the volume change of lubricant by absorbing the bubbles and the other is the viscosity characteristics of the lubricant due to the surface tension of the bubble in the lubricant. In our investigation, it is found that these two major factors surprisingly increase the load capacity in certain ranges of bubble sizes and densities. Frictional forces are also influenced by the aerated bubble size and density, which eventually enlarge the shear resistance due the surface tension, Modified Reynolds' equation is developed for the computation of fluid film pressure with the effects of aeration ratio under the dynamic loading condition. From the calculated load capacity by solving modified Reynolds' equation, proceeding locus is computed with Mobility method at each time step.

• 한국지진공학회논문집
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• 제22권5호
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• pp.261-269
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• 2018

This study examines earthquake-induced sloshing effects on liquid storage tanks using computation fluid dynamics. To achieve this goal, this study selects an existing square steel tank tested by Seismic Simulation Test Center at Pusan National University as a case study. The model validation was firstly performed through the comparison of shaking table test data and simulated results for the water tank subjected to a harmonic excitation. For a realistic estimation of the wall pressure response of the water tank, three recorded earthquakes with similar peak ground acceleration are applied:1940 El Centro earthquake, 2016 Gyeongju earthquake, and 2017 Pohang earthquake. Wall pressures monitored during the dynamic analyses are examined and compared for different earthquake motions and monitoring points, using power spectrum density. Finally, the maximum dynamic pressure for three earthquakes is compared with the design pressure calculated from a seismic design code. Results indicated that the maximum pressure from the El Centro earthquake exceeds the design pressure although its peak ground acceleration is less than 0.4 g, which is the design acceleration. On the other hand, the maximum pressure due to two Korean earthquakes does not reach the design pressure. Thus, engineers should not consider only the peak ground acceleration when determining the design pressure of water tanks.

• 한국해양공학회지
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• 제31권5호
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• pp.357-363
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• 2017

The sloshing pressure acting on a membrane-type LNG CCS is a typical irregular impact load, and the structural response of a tank system induced by sloshing also shows very complex behavior, including fluid structure interaction. Therefore, it is not easy to accurately estimate the sloshing impact pressures and resulting structural response. Moreover, a huge time consuming process to deal with the enormous pressure data obtained during a model tank test and the following structural analysis would be inevitable. To reduce the computation time for structural analysis, in this study, a rational structural modeling strategy was considered, and a simplified scheme to analyze the dynamic structural responses of an LNG CCS was introduced, which was based on the concept of the linear combination of the triangular response functions obtained by a transient response analysis of structures under unit triangular impact pressure. A structural analysis of a real Mark III membrane type insulation system under the sloshing impact pressure time histories obtained by model tests was performed using the various proposed structural models and simplified analysis scheme. The results were investigated in detail, including the elastic support effects of the hull structure.

• 한국해안해양공학회지
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• 제3권4호
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• pp.244-254
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• 1991

본 연구에서는 심해용 Guyed Toewer 계류선의 해저면과의 경계조건을 고려한 동적해석 방법을 제시하였다. 가상일의 원리와 유한요소법을 사용하여 기본식을 유도하였으며 케이블의 기하학적 비선형성을 고려하였다. 지점운동에 대한 정적 및 동적효과를 고려하기 위하여 모든 시스템매트릭스를 자유도에 관계되는 성분 및 지점운동과 관계되는 성분으로 분할하여 운동방정식을 유도하였다. 유체의 항력과 관성력은 Morrison식을 사용하였으며 비선형운동방정식의 해는 Newton-Raphson 방법과 New-mark-$\beta$방법을 사용하여 구하였다. 그 결과 Tower 운동에 의한 계류선의 거동을 용이하게 해석할 수 있었다. 수치해석예를 통하여 본 연구에서의 해석방법의 타당성을 입증하였으며, 본 해석방법은 케이블구조의 동적해석에 여러모로 적용할 수 있다.

• 한국기계가공학회지
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• 제18권10호
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• pp.83-92
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• 2019

A pump is considered to be submersible when a motor and a pump are integrated and operate while submerged in water. Submersible pumps mainly function as rejection pumps to prevent foods in densely populated areas, as cold water circulation pumps in large power plants, as pumps to supply irrigation water, as drainage pumps to prevent flooding of agricultural lands, as water supply intake pumps, and as inflow pumps for sewage treatment. The flow in such turbomachines (submersible pumps) inevitably involves various eddy currents. Since it is almost impossible to accurately grasp the complex three-dimensional flow structure and characteristics of a rotating turbomachine through actual testing, three-dimensional numerical analysis using computational fluid dynamics techniques measuring the flow field, velocity, and the pressure can be accurately predicted. In this study, the shape of the impeller was developed to reduce vibration and noise. This was done by increasing the efficiency of the existing submersible pump and reducing turbulence. In order to evaluate the pump's efficiency and turbulence reduction, we tried to analyze the flow using ANSYS Fluent V15.0, a commercial finite element analysis program. The results show that the efficiency of the pump was improved by 4.24% and the Reynolds number was reduced by 15.6%. The performance of a developed pump with reduced turbulence, vibration, and noise was confirmed.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.622-628
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• 2016

자동차에 부착하여 사용하는 자전거 캐리어 지지용 흡착 패드는 운행 중 임의의 진동과 원심력과 같은 과도한 동적 하중을 받을 수 있어, 구조 안전성의 검토가 중요하다. 이를 위해서는 유체-구조 연계 유한요소해석을 이용하여 패드의 하부 압력이 패드에 가해지는 하중이나 모멘트의 변화에 따라 실시간으로 변화하는 것을 고려하여야 하나, 실제 상황의 모델링이 어렵고 계산을 위한 소프트웨어 비용이 높은 단점이 있기도 하지만, 정확한 결과를 얻기도 어렵다. 따라서 이 논문에서는 실험과 전산적인 방법을 조합하여 활용하는 새로운 방법을 제시한다. 이는 변화하는 하중에 따라 패드 하부의 압력과 접촉 면적을 실시간으로 측정하고 여기서 얻어진 데이터를 비선형 탄성 유한요소해석에 입력하여 활용하는 방법이다. 개발 단계의 제품 형상으로 실험 및 계산을 수행한 결과, 마운트 패드는 축 방향 하중에 대해서는 비교적 안전하나, 회전 하중이 과도하게 작용할 경우 패드가 바닥으로부터 분리되거나 패드 표면에 국부적인 손상이 일어날 수 있어 안전 여유가 많지 않음을 보여주었다. 작용하는 하중의 크기 및 형태에 따라 변화하는 접촉 거동을 예측하는 결과는 실험 결과와 잘 일치하였다. 본 연구에서 제안하는 해석 방법은 유사한 흡착 패드 시스템을 설계할 때 유용하게 활용될 수 있을 것으로 보인다.