• Title/Summary/Keyword: Computational Fluid Dynamics(전산유체역학)

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Building and Benchmarking of Linux Cluster Systems for Computational Fluid Dynamics (전산유체역학 고속 연산을 위한 리눅스 클러스터의 구현 및 성능평가)

  • Lee Bo-sung
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 1999.11a
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    • pp.201-206
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    • 1999
  • 현재 전세계적으로 과한 기술 연산용 리눅스 클러스터에 대한 연구와 개발이 진행되고 있는 추세이다. 본 논문에서는 펜티엄 프로세서와 알파 프로세서 및 고속 이더넷을 이용한 리눅스 클러스터를 구현하고 이를 전산유체역학 분야에 적용하기 위한 선행연구로서 NAS의 병렬 벤치마크 프로그램인 NPB를 사용하여 리눅스 클러스터들의 성능을 비교 분석하였다. NPB 프로그램은 전산유체역학 분야의 해석프로그램에서 널리 이용되는 알고리즘들로 구성된 벤치마크의 프로그램으로 이를 이용한 성능 평가의 결과는 향후 리눅스 클러스터에서 실제 전산유체역학 코드들의 성능을 나타내는 중요한 지표가 될 수 있다. NPB 벤치마크 결과 리눅스 클러스터는 고가의 슈퍼컴퓨터에 비해 전산유체역학 분야에서 높은 가격 대 성능비를 보임을 알 수 있으며 이를 통하여 저비용 슈퍼컴퓨팅의 가능성을 제시하고자 한다.

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Aerodynamic and Structural Design of 6kW Class Vertical-Axis Wind Turbine (6kW급 수직축 풍력발전기 형상 및 구조설계)

  • Kim, Dong-Hyun;Choi, Hyun-Chul;Lee, Jong-Wook;Ryu, Gyeong-Joong;Kim, Sung-Bok;Kim, Kwang-Won;Nam, Hyo-Woo;Lee, Myoung-Goo
    • The KSFM Journal of Fluid Machinery
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    • v.14 no.2
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    • pp.52-58
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    • 2011
  • In this study, the design and verification of 6 kW class lift-type vertical-axis wind turbine (VAWT) has been conducted using advanced CAE technique based on computational fluid dynamics (CFD), finite element method (FEM), and computational structural dynamics (CSD). Designed aerodynamic performance of the VAWT model is tested using unsteady CFD method. Designed structural safety is also tested through the evaluation of maximum induced stress level and resonance characteristics using FEM and CSD methods. It is importantly shown that the effect of master eccentricity due to rotational inertia needs to be carefully considered to additionally investigate dynamic stress and deformation level of the designed VAWT system.

A Study on Hydraulic Characteristics of rollway of Ice-Harbor Type Fishway Using Computational Fluid Dynamics (전산유체역학을 이용한 아이스하버식 어도 내 월류부의 흐름특성에 관한 연구)

  • Go, Seon-Ho
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2015.03a
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    • pp.618-622
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    • 2015
  • 어도(fishway)란 강이 댐과 같은 인공물로 막혀있을 때 물고기가 지나갈 수 있도록 만든 통로이다. 본 연구에서는 전산유체해석 프로그램인 EDISON_CFD 시스템을 활용하여 아이스하버식 어도 내 월류부(rollway)에서 유체의 수직흐름특성을 분석하였다. 어류는 소상과 강하시 어도 내의 흐름에 민감하므로, 흐름에 영향을 주는 요인을 분석하는 것은 중요한 문제이다 어도는 2차원으로 간략화하여 모델링하였으며, 강의 유속, 어도의 기울기, 월류부 높이를 변화시키며 이들이 어도 내의 흐름특성과 어떤 관계가 있는지 분석하였다. 또 속도 증가에 따른 수면파의 파장 변화를 프로우드수와 연관지어 설명하였고, 레이놀즈수가 어도 내의 흐름특성과 밀접한 관련이 있음을 확인하였으며 기 설치된 어도의 문제점을 보완할 수 있는 방법을 제시하였다.

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Numerical Simulation of Pressure Change inside Cabin of a Train Passing through a Tunnel (터널을 통과하는 열차의 객실 내 압력 변동 해석)

  • Kwon, H.B.;Yoon, S.H.;Nam, S.W.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.337-342
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    • 2011
  • The pressure transient inside the passenger cabin of high-speed train has been simulated using computational fluid dynamics(CFD) based on the axi-symmetric Navier-Stokes equation. The pressure change inside a train have been calculated using first order difference approximation based on a linear equation between the pressure change ratio inside a train and the pressure difference of inside and outside of the train. The numerical results have been assessed for the KTX train passing through a 9km long tunnel of Wonju-Kangneung line at the speed of 250km/h assuming that the train is satisfying the train specification for airtightness required by the regulation.

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Web-based Fluid Dynamics Education using e-AIRS System (e-AIRS 환경을 활용한 웹기반의 유체역학 교육)

  • Kim, J.H.;Yi, J.S.;Ko, S.H.;Kim, C.;Kim, Y.H.;Moon, J.B.;Cho, K.W.
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2008.03b
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    • pp.212-215
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    • 2008
  • e-AIRS, an abbreviation of 'e-Science Aerospace Integrated Research System,' is a virtual organization supporting CFD(computational fluid dynamics) simulations, remote experimental service, and collaborative and integrative study between computation and experiment. e-AIRS works on the e-Science environment and research process is accomplished through the web portal. By the system development since 2005, a stable education system with the full support on fluid dynamics is successfully established and utilized to various fluid dynamic lectures in universities. By using e-AIRS system during a lecture, students can conduct the full CFD simulation process on the web and inspect the wind tunnel experiment via Access Grid. This kind of interactive lecture makes students to have a deeper understanding on the physics of fluid, as well as the characteristics of numerical techniques. The current paper will describe system components of e-AIRS and its utilization on education.

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Motion Performance Prediction and Experiments of an Autonomous Underwater Vehicle through Fluid Drag Force Calculations (유체항력 계산을 통한 자율무인잠수정의 운동성능 예측과 실험)

  • Kim, Chang Min;Baek, Woon Kyung
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.39 no.6
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    • pp.614-619
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    • 2015
  • In this study, a dynamics model was developed to predict the motion performance of an Autonomous Underwater Vehicle (AUV). The dynamics model includes basic dynamic state variables of the hull and force terms to determine the motion of the AUV. The affecting terms for the forces are hydrostatic force, added mass, hydrodynamic damping, lift and drag forces. The force terms can be calculated using analytical and Computational Fluid Dynamics methods. For the underwater motion simulation, a simple PD controller was used. Also, the AUV was tested in a water tank and near sea for the partial verification of the fluid drag force coefficients and way-point tracking motions.

Fluid-structure interaction analysis of two-dimensional flow around a moving cylinder (유체-구조 연성 기법을 사용한 움직이는 2차원 실린더 주위의 유동 해석)

  • Lee, Hee-Bum;Rhee, Shin-Hyung
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2011.05a
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    • pp.68-74
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    • 2011
  • Recently, thanks to the advanced computational power and numerical methods, it is made possible to analyze the flow around moving bodies using computational fluid dynamics techniques. In those simulations, moving mesh techniques should be able to represent both the body motion and boundary deformation, which are frequently encountered in fluid-structure interaction and/or six degree-of-freedom problems. In the present study, the staggered loosely coupling algorithm was used for fluid-structure interaction and the Laplacian operator based technique was used for moving mesh. For the verification of the developed computational method, the flow around a two-dimensional cylinder was simulated and analyzed.

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An improvement of sprinkler head design using computational fluid dynamics (전산유체역학을 이용한 스프링클러헤드의 형상 개선)

  • Park, Dan-A
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2015.03a
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    • pp.606-611
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    • 2015
  • 초기 화재 진압을 위해 사용되는 스프링클러(sprinkler) 설비는 스프링클러헤드의 형태에 따라 살수 분포가 달라진다. 화점의 발생 위치는 특정하기 어려우므로 스프링클러의 살수범위(spray coverage)가 넓게 퍼지는 형태가 되는 것이 확률적으로 가장 큰 효율성을 가진다. 본 연구에서는 EDISON_전산열유체 시스템의 다상유동 해석자를 활용하여 스프링클러헤드의 형태에 따라 살수각과 국부 유동장을 분석하였다. 3차원 형상을 가지는 스프링클러헤드 형상을 2차원 단면으로 나누어 해석하였으며 프레임(frame)과 반사판(deflector)의 형상에 따른 유동장의 변화를 살펴보았고 살수각(spray angle)을 정량적으로 나타내었다. 최종적으로 최대 최소의 살수각을 갖는 2차원 스프링클러헤드를 형상화하였고 이를 중첩하여 살수 범위를 넓게 갖는 스프링클러헤드를 3차원 모델링하였다.

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Performance Analysis of Cluster Network Interfaces for Parallel Computing of Computational Fluid Dynamics (전산유체역학 병렬해석을 위한 클러스터 네트웍 장치 성능분석)

  • Lee Bo-sung;Hong Jeong-Woo;Lee Sangsan;Lee Dong Ho
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2002.05a
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    • pp.152-157
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    • 2002
  • 전산유체역학분야의 고속 연산을 위해서 병렬처리가 보편화되고 있으며 이러한 병렬해석은 주로 클러스터에서 저렴한 비용으로 수행되고 있다. 전산유체역학을 위한 클러스터 컴퓨터에서의 해석프로그램의 성능은 클러스터에 사용되는 프로세서의 성능뿐만 아니라 클러스터 내부의 통신 장비의 성능에 크게 좌우된다. 본 논문에서는 클러스터 컴퓨터의 구축에 널리 사용되고 있는 Myrinet2000, Gigabit Ethernet, Fast Ethernet 등의 네트웍 장치에 대해서 Netpipe, Linpack, NAS NPB, 그리고 MPINS2D Navier-Stokes 해석프로그램을 사용하여 성능을 비교하였다. 이를 통해서 향후 전산유체역학을 위한 클러스터 구축시 최대의 가격대 성능비를 얻을 수 있는 방법을 제시하고자 한다.

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A STUDY OF FLOW CHARACTERISTICS AND DESIGN VARIABLES IN AN LPG INJECTOR (LPG Injector 컷솔 유동 특성 및 설계 변수 연구)

  • Lee, Joon-Sik;Lim, Seol;Kim, Sang-Dug;Song, Dong-Joo
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 2008.03a
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    • pp.239-243
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    • 2008
  • Fluid flow in LPG injector is delayed momently around nozzle and leaked accidentally, then engine operation becomes unstable. When attached cutsole injector that we can prevent fuel from leaking. Attaching additional devices cause loss of power and pressure. In this study, We has analyzed the performance of the LPG injector nozzle by changing cutsole geometry numerously by using Computational Fluid Dynamics.

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