• 제목/요약/키워드: Computational Fluid Dynamics(전산유체역학)

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전산유체역학을 이용한 교반탱크 내 유체흐름 해석 (Analysis of Fluid Flows in a Stirred Tank Using Computational Fluid Dynamics)

  • 김미진;이경미;박균영
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권3호
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    • pp.337-341
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    • 2010
  • 직경 1 m, 높이 1 m의 교반탱크 내 유체흐름 패턴을 상용 전산유체역학 프로그램의 하나인 CFX를 사용하여 해석함으로써 교반속도, 임펠러 회전날개의 경사각, 방해판의 존재 유무, 탱크바닥 형태가 흐름패턴에 미치는 영향을 알아보았다. 방해판이 없을 경우 탱크 중심에서 와류가 관찰되었으며 교반속도가 증가함에 따라 탱크 중심의 와류 현상이 증가하였으나, 방해판 설치에 의해 와류가 감소하였다. 임펠러 날개의 경사각을 증가시킴으로써 교반탱크 상하로의 유체흐름이 증가하였고 와류도 감소하였다. 탱크바닥을 수평으로 하는 것 보다 둥글게 함으로써 탱크 바닥 구석에서 유체흐름이 원활하게 변화하였다.

액체추진제 로켓 엔진 연소장치 개발에 있어서의 전산유체역학 응용 (Application of Computational Fluid Dynamics to Development of Combustion Devices for Liquid-Propellant Rocket Engines)

  • 조미옥;김성구;한상훈;최환석
    • 항공우주기술
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    • 제13권2호
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    • pp.150-159
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    • 2014
  • 본 연구에서는 액체산소/케로신 추진 로켓 엔진 연소장치의 국내 개발에 있어서의 전산유체역학 응용 사례를 간략히 소개하였다. 추진제 공급부에 대한 다차원 유동 해석을 통해 유동 균일성을 확인하고 및 압력 손실을 예측할 수 있으며, 개념 설계 단계에서 추진제 매니폴드 형상 설계안을 비교/선택할 수 있다. 다분야 연소/냉각 성능 통합 해석을 통해 로켓 엔진 연소기의 연료 막냉각 및 열차폐 코팅 조건 등 연소/냉각 성능 관련 설계 문제 해결에 필요한 주요 정보를 도출할 수 있다. 향후 분사면 근처에서의 추진제 혼합 및 연소특성을 파악할 수 있는 해석 모델/기법을 개발할 필요가 있다.

무기체계의 효과적인 모델링 및 시뮬레이션 구현을 위한 전산유체역학 활용 연구 (Weapon Systems for the implementation of an effective Modeling & Simulation on the use of computational fluid dynamics research)

  • 이필중;이영욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권8호
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    • pp.3492-3496
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    • 2011
  • 우리나라의 국방 분야에서 모델링 및 시뮬레이션의 수준은 외국에 비해 상당히 저조하며, 무기체계의 연구 개발과 획득에서 신뢰성 부분을 해결하지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 전산유체역학을 이용하여 M&S를 공학적인 차원에서 모델링과 시뮬레이션의 적용 가능성을 제시하고, 향후 효과적인 무기체계의 연구개발과 획득에 적극 활용하고자 한다.

2엽형 수직축 풍력발전기의 유동해석 및 실험 비교 (AERODYNAMIC ANALYSIS AND COMPARISON OF EXPERIMENTAL DATA FOR 2-BLADED VERTICAL AXIS WIND TURBINE)

  • 황미현;김동현;이종욱;오민우;김명환;류경중
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.85-91
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    • 2010
  • In this study, aerodynamic analyses based on unsteady computational fluid dynamics (CFD) have been conducted for a 2-bladed vertical-axis wind turbine (VAWT) configuration. Reynolds-averaged Navier-Stokes equations with standard $k-{\varepsilon}$ and SST $k-{\varepsilon}$ turbulence models are solved for unsteady flow problems. The experiment model of 2-bladed VAWT has been designed and tested in this study. Aerodynamic experiment of the present VAWT model are effectively conducted using the vehicle mounted testing system. The comparison result between the experiment and the computational fluid dynamics (CFD) analysis are presented in order to verify the accuracy of CFD modeling with different turbulent models.

전산유체역학을 이용한 소듐-소듐 열교환기 설계코드의 검증 (VALIDATION OF A DESIGN CODE FOR SODIUM-TO-SODIUM HEAT EXCHANGERS BY UTILIZING COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS)

  • 김대희;어재혁;이태호
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.19-29
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    • 2016
  • A Prototype Gen-IV Sodium-cooled Fast Reactor which is one of the $4^{th}$ generation nuclear reactors is in development by Korea Atomic Energy Research Institute. The reactor is composed of four main fluid systems which are categorized by its functions, i.e., Primary Heat Transport System, Intermediate Heat Transport System, Decay Heat Removal System and Sodium-Water Reaction Pressure Relief System. The coolant of the reactor is liquid sodium and sodium-to-sodium heat exchangers are installed at the interfaces between two fluid systems, Intermediate Heat Exchangers between the Primary Heat Transport System and the Intermediate Heat Transport System and Decay Heat Exchangers between the Primary Heat Transport System and the Decay Heat Removal System. For the design and performance analysis of the Intermediate Heat Exchanger and the Decay Heat Exchanger, a computer code was written during previous step of research. In this work, the computer code named "SHXSA" has been validated preliminarily by computational fluid dynamics simulations.

국가 그리드 구축을 통한 전산유체역학 연구 (Computational Fluid Dynamics Research based on National Grid Project)

  • 조금원;박형우;이상산
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2001년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.174-181
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    • 2001
  • The Gird is a communication service that collaborates dispersed high performance computers, large-scale databases and modern equipments so that those can be shared and worked together. In this paper. CFD research based on National Grid project is discussed. To validate the Grid technology, the flow past ONERA M6 wing and the flow past infinite wing are simulated on the National Grid testbed.

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차세대 터보프롭 항공기용 복합재 최신 프로펠러 설계 및 해석 (The Design and Analysis of Composite Advanced Propeller Blade for Next Generation Turboprop Aircraft)

  • 최원;김광해;이원중
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제15권6호
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    • pp.11-17
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    • 2012
  • The one way fluid structure interaction analysis on advanced propeller blade for next generation turboprop aircraft. HS1 airfoil series are selected as a advanced propeller blade airfoil. Adkins method is used for aerodynamic design and performance analysis with respect to the design point. Adkins method is based on the vortex-blade element theory which design the propeller to satisfy the condition for minimum energy loss. propeller geometry is generated by varying chord length and pitch angle at design point. Blade sweep is designed based on the design mach number and target propulsion efficiency. The aerodynamic characteristics of the designed Advanced propeller were verified by CFD(Computational Fluid Dynamic) and showed the enhanced performance than the conventional propeller. The skin-foam sandwich structural type is adopted for blade. The high stiffness, strength carbon/epoxy composite material is used for the skin and PMI(Polymethacrylimide) is used for the foam. Aerodynamic load is calculated by computational fluid dynamics. Linear static stress analysis is performed by finite element analysis code MSC.NASTRAN in order to investigate the structural safety. The result of structural analysis showed that the design has sufficient structural safety. It was concluded that structural safety assessment should incorporate the off-design points.

이동경계문제의 전산유체역학을 위한 체적격자변형코드 (A Volume Grid Deformation Code for Computational fluid Dynamics of Moving Boundary Problems)

  • 고진환;김지웅;변도영;박수형
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권11호
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    • pp.1049-1055
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    • 2008
  • 최근 다분야 전산유체 역학에서는 설계 최적화, 공탄성, 강제 경계 운동 등에서 요구되어지는 이동경계문제를 다루게 된다. 이동경계의 변위가 클 경우 강건하고 효율적인 격자 변형 알고리즘의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 유한 대형요소와 초월유한보간에 근거한 체적격자 변형 코드를 개발하였고, 정렬격자 다중 블록 Navier-Stokes 코드와 연계하였다. 개발된 코드의 검증을 위해 주기적으로 진동 운동을 하는 에어포일 문제에 대해 계산을 수행 하였고 양력, 항력, 모멘트 계수의 이력 계산 결과가 실험 결과와 잘 일치하였다.

터널을 통과하는 열차의 객실 내 압력 변동 해석 (NUMERICAL SIMULATION OF PRESSURE CHANGE INSIDE CABIN OF A TRAIN PASSING THROUGH A TUNNEL)

  • 권혁빈;윤수환;남성원
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.23-28
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    • 2012
  • 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.