Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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v.14
no.4
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pp.310-318
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2004
For many industrial problems originating from aerodynamic noise, noise prediction techniques, reliable and easy to apply, would be of great value to engineers and manufacturers. General algorithm is presented for the prediction of internal flow-induced noise from quick opening throttle valve in an automotive engine. This algorithm is based on the integral formula derived by using the General Green Function, Lighthill's acoustic analogy and Curle's extension of Lighthill's. Novel approach of this algorithm is that the integral formula is so arranged as to predict frequency-domain acoustic signal at any location in a duct by using unsteady flow data in space and time, which can be provided by the Computational Fluid Dynamics Techniques. This semi-analytic model is applied to the prediction of internal aerodynamic noise from a throttle valve in an automotive engine. The predicted noise levels from the throttle valve show good agreement with actual measurements. The results show that the dipole noise is dominant in this phenomena and the origin of noise sources is attributed to the anti-vortex lines formed in the down-stream from a throttle valve. This illustrative computation shows that the current method permits generalized predictions of flow noise generated by bluff bodies and turbulence in flow ducts.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.30
no.5
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pp.544-551
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2013
Recently high speed mixer, which is mixing, grinding, dispersion for liquid-liquid material, has been widely used several industries such as food, cosmetics, pharmaceuticals, fine chemicals, electronic material. This high speed mixer has a core element part called particle separation device. Particle separation device, which makes mixed liquid and liquid material using shear forces from a rotor and a stator, is a decisive factor in the distributed parts. In this study, we examined the velocity distribution of the two models of particle separation device using computation fluid dynamics, so that we were able to see the difference of the velocity distribution according to the shape. Also, by experiment, we observed that the use of rotor-screen type is deemed more suitable in case of accurately considering the effect of improving of the dispersibility through the circulation of the future.
In the present paper we studied experimentally fundamental optimization of oxygen enriched pyrolysis melting incinerator, Characteristics of this system was confirmed dealing with the gas flow and combustion properties for the inside secondary air injection. The experiment setup has a disposal rate of 30kg/hr which was measured by the inside temperature and gas. Along with above experiments, the three-dimensional computation was employed to analyse the combustion fluid dynamics and gas residence time. Equations for turbulence and heat - transmission as well as chemical reactions were solved by using common codes. The experimental combustion chamber was composed of staged combustion types structure for reducing NOx. Finally, it was verified that the control of the secondary air and air ratio of thermo stack were important. In the computational analysis, it showed reasonable agreement with the experimental results regarding the temperature and discharged gas concentration.
Since the characteristics of combustion and pollutant in Diesel engines were mainly effected by the characteristics of in-cylinder gas flow and fuel spray, an understanding of those was essential to the design of the D.I. Diesel engines. The improvement of volumetric efficiency of air charging into combustion chamber is a primary requirement to obtain better mean effective pressure of an engine. Since parameters such as the air resistances in intake and exhaust flow passages, valve lift and valve shape influence greatly to the volumetric efficiency, it is very important to investigate the flow characteristics of intake and exhaust port which develops air motion in the combustion chamber. In this study, two approach methods were used for design intake and exhaust port; experiment and computation which were made by using steady flow test rig and commercial CFD code. This paper presents the results of an experimental and analytical investigation of steady flow through the prototype cylinder head ports and valves of the HHI's H21/32 HIMSEN Engine.
Jo, Chul-Hee;Yim, Jin-Young;Chae, Kwang-Su;Park, Ro-Sik
Journal of Ocean Engineering and Technology
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v.23
no.1
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pp.109-113
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2009
Several tidal current power plants are being planned and constructed in Korea utilizing the strong tidal currents along the west and south coasts. A tidal current reaches 9.7 m on the west coast; there are few potential regions for tidal current power generation. The construction of a dam to store water can prevent the circulation of water, causing a great environmental impact on the coast and estuary. The tidal barrage could produce a large amount of power, but it should be carefully considered. The purpose of developing renewable energies is to minimize the environmental impact and to maximize the utilization of clean energy. To produce a great quantity of power, tidal current farms require the placement of numerous units in the ocean. The power generation is very dependent on the size of the rotor and the incoming flow velocity. Also, the interactions between devices contribute greatly to the production of power. The efficiency of a power farm is estimated to determine the production rate. This paper introduces 3 D interaction problems between rotating rotors, considering the axial, transverse, and diagonal distances between horizontal axis tidal current devices.
The requirement for the aerodynamic hub drag, allocated from the system requirement of development of a bearingless rotor hub, was analyzed and embodied to be substantiated by the methodology assigned from the requirement. Drag prediction for the initial hub configuration was carried out by hand calculation using aerodynamic drag coefficients and the design change about the sectional shape of torque tube was suggested to satisfy the requirement. Finally, drag prediction was performed for the changed hub configuration by using unstructured overset mesh technique and parallel computation and the calculated result satisfied the requirement of the aerodynamic hub drag. It was found that the drag of final hub configuration was also within the range of drag inferred from the trendline of developed helicopter.
Kim, Sung-Chan;Lee, Sung-Ryong;Kim, Choong-Ik;Ryou, Hong-Sun
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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v.26
no.7
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pp.976-982
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2002
In this study, smoke movement in tunnel fire with natural ventilation shaft has been investigated with various size of fire source. Gasoline pool fire with different size of diameter - 73mm, 100mm, 125mm and 154mm - was used to describe fire source. Experimental data is obtained with 1/20 model tunnel test and its results are compared with numerical results. The computation were carried out using FDS 1.0 which is a field model of fire-driven now. Temperature profiles between measured and predicted data are compared along ceiling and near the ventilation shaft. Both results are in good agreement with each other. In order to evaluating a safe egress time in tunnel fire, horizontal smoke front velocity was measured in model tunnel fire tests and those are compared with numerical results. According to the presence or absence of natural ventilation shaft, ventilation effect are estimated quantitatively. Finally, this paper shows that computational fluid dynamics(CFD) is applicable to predict fire-induced flow in tunnel.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.33
no.3
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pp.243-250
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2009
The adjoint variable method can reduce computation time and save computer resources because it can selectively provide the sensitivity information for the positions that designers wish to measure. However, the adjoint variable method commonly employs exact analytical differentiation with respect to the design variables. It can be cumbersome to precisely differentiate every given type of finite element. This trouble can be overcome only if the numerical differentiation scheme can replace this exact manner of differentiation. But, the numerical differentiation scheme causes of severe inaccuracy due to the perturbation size dilemma. For assuring the accurate sensitivity without any dependency of perturbation size, this paper employs a complex variable that has been mainly used for computational fluid dynamics problems. The adjoint variable method combined with complex variables is applied to obtain the shape and size sensitivity for structural optimization. Numerical examples demonstrate that the proposed method can predict stable sensitivity results and that its accuracy is remarkably superior to traditional sensitivity evaluation methods.
The steering systems of all-terrain cranes have been developed with various control strategies for the stability and drivability. To optimally control the input steering angle, an accurate mathematical model that represents the actual crane dynamics is required. The derivation of an accurate mathematical model to optimally control the steering angle, however, is difficult since the steering-control strategy generally varies with the magnitude of the crane's longitudinal velocity, and the postures of the crane's working parts vary while it is being driven. To address this problem, this paper proposes an automatic steering-control algorithm that is based on the MPC (model predictive control) with a disturbance observer for all-terrain cranes. The designed disturbance observer of this study was used to estimate the error between the base steering model and the actual crane. A model predictive controller was used for the computation of the optimal steering angle, along with the use of the base steering model with an estimated uncertainty. Performance evaluations of the designed control algorithms were conducted based on a curved-path scenario in the Matlab/Simulink environment. The performance-evaluation results show a sound reference-path-tracking performance despite the large uncertainties.
Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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v.20
no.3
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pp.393-404
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2017
Side jet effect on the aerodynamic characteristics of a missile was investigated using experimental and computational methods. A couple of side jets were injected toward outward downstream at mid point of missile body. Cold air jet was used in the wind tunnel test, and cold and hot jet were used in the computation. Wind tunnel test was carried out with jet and without jet, and calculation was performed for three cases ; no jet, cold air jet, and hot mixture gas jet. From the comparison of measured and calculated data for all cases, two points could be deduced. Firstly, side jet made static stability to be unstable by increasing body normal force near the side jet exit and by decreasing tail normal force. Secondly, hot mixture gas had more significant effect on the static stability of a missile-type body than cold air jet.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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