• 제목/요약/키워드: Darcy의 유동법칙

검색결과 10건 처리시간 0.023초

유도가열을 고려한 반용융 재료의 성형공정에 관한 유한요소 해석 (Finite Element Analysis for Forming Process of Semi-Solid Material Considering Induction Heating)

  • Park, W.D.;Ko, D.C.;Kim, B.M.;Park, J.C.
    • 한국정밀공학회지
    • /
    • 제14권8호
    • /
    • pp.82-91
    • /
    • 1997
  • The major objective of this study is to establish analytical technique in order to analyze the behaviour of semi-solid material considering induction heating of the billet. Induction heating process is analyzed by using commerical finite element software. ANSYS. The finite element program, SFAC2D, for the simulation of deformation in semi-solid state is developed in the present study. The semi-solid behaviour is described by a viscoplastic model for the solid phase, and by the Darcy's law for the liquid flow. Simple compression and closed-die compression process considering induction heating are analyzed, and also it is found that the distribution of initial solid fraction of the billet has an important effect on deformation behaviour of semi-solid material. In order to verify the effectiveness of proposed analytical technique the simulation result is compared with experimental result.

  • PDF

유도가열을 고려한 반용융 재료의 성형공정에 관한 유한요소 시뮬레이션 (A FE-simulation for forming process of semi-solid material considering induction heating)

  • 최원도;고대철;김병민;최재찬
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정밀공학회 1996년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.110-114
    • /
    • 1996
  • The objective of this study is to consider the induction heating process and to develop the finite element program to analyze the behaviour of semi-solid materials. The semi-solid material is assumed to be composed of solid region as rigid visco-plastic model and liquid region following Darcy's law. Induction heating process is analyzed using finite element software, ANSYS, and also the behaviour of a semi-solid material considering induction heating is analyzed using developed finite element program.

  • PDF

균질화이론을 이용한 규칙적인 배열을 갖는 실린더 집합체 사이의 점성유동 해석 (An Analysis of Stokes Flow through Periodic Arrays of Cylinders Using Homogenization Theory)

  • 승용호;장형일;이진희
    • 대한기계학회논문집B
    • /
    • 제22권11호
    • /
    • pp.1603-1609
    • /
    • 1998
  • Numerical solutions of Stokes flow through periodic arrays of cylinders were sought using Darcy's law and homogenization theory. Drag and lift forces of each cylinder were computed for various attack angles and pitch-to-diameter ratios. It was found that drag force decreased as principal pressure gradient direction deviated from array direction and that drag force increased exponentially as pitch-to-diameter ratio approached unity. Similar tendency was found in lift force except that lift force increased and then decreased in quadratic manner as attack angle varied.

수직 투과 흐름이 있는 수평 다공질 유체층에서의 부력 효과 (The Buoyancy Effects in Horizontal Porous Layers with Vortical Through Flow)

  • 김민찬;김신;윤도영;김세훈
    • 에너지공학
    • /
    • 제10권3호
    • /
    • pp.266-271
    • /
    • 2001
  • 투과 흐름이 있는 수평 다공질 유체층에서 부력에 의하여 발생하는 자연대류 현상을 선형 안정성 이론을 사용하여 해석하였다. 다공질 층에서의 유동 특성을 나타내기 위하여 Dacrcy 법칙을 사용하였다. 선형 안정성 해석 결과를 근거로 자연대류 발생점 근처에서 비선형 해석을 하여 열전달 상관관계를 얻었다. 해석 결과 투과 흐름의 세기가 커짐에 따라 계는 점점 안정해 지고, Darcy-Rayleigh수의 변화에 따른 Nusselt수의 변화는 감소하였다.

  • PDF

반응용재료의 압축거동 및 액상의 유동을 고려한 유한요소해석 (A Compression Behavior of Semi-Solid Material and Finite Element Analysis Considering Flow of Liquid Phase)

  • 강충길;윤종훈
    • 대한기계학회논문집A
    • /
    • 제20권12호
    • /
    • pp.3715-3727
    • /
    • 1996
  • Compression behavior of semi-solid aluminum alloys with controlled solid fractions was investigated in the present study. The stress and strain relationships were obtained from the compression test. Variations of the solid fraction distribution and the material behaviour were investigated for various friction coeffieiants and die speedsd. For a finite element analysis, the semi-solid material was described by a compressible regid viscoplastic model for the solid region and darcy's law for the liquid region. The computed results were compared with experimental data for the validity of the yield criteria.

단열-다공암반에서 유동저항 이론을 이용한 지하수 유동 평가에 관한 연구 (A Study on the Groundwater Flow in Fractured-Porous Media by Flow Resistance Theory)

  • 한지웅;황용수;강철형
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
    • /
    • pp.231-238
    • /
    • 2005
  • 본 연구에서는 유동저항이론을 기초로 하여 연속다공체, 분리단열망 및 연속다공체-분리단열망 공존암반과 같은 3가지 암반을 대상으로 암반 특성에 따른 지하수 유동저항 개념 모델링 및 관계식을 제안하였다. 정상상태조건에서 밀도변동은 고려하지 않았으며 유한 체적법을 이용하였다. 각종 물성치는 블록 중심에서 정의되고, flux는 블록면에서 정의되는 staggered 격자 체계하에서 모든 블록에 대해 Darcy 법칙이 적용되었다. 접촉면에서의 투수계수는 인접면 중심에서 정의된 물성치의 조화평균값을 사용하였다. 유동저항개념을 이용하여 인접한 블록간의 상대압력차와 flux의 관계를 표현하였다. 개개의 단열에서의 유동은 다공암반에서 이용된 방정식과 동일한 형태의 2차원 방정식으로 모사되었다. 본 논문에서 제안된 모델은 추후 다양한 암반 특성별 유동 모사 기법을 개발하는데 많은 기여를 할 것으로 기대된다.

  • PDF

단형 수직환형 다공성 물질에 있어서의 자연 대류에 대한 수치해석 (Numerical Study of Natural Convection in Porous Media Bounded by Short Vertical Annulus)

  • 윤종혁;김종보
    • 대한기계학회논문집
    • /
    • 제13권5호
    • /
    • pp.979-990
    • /
    • 1989
  • 본 연구에서는 종횡비가 1보다 크고 내부 벽면에 일정한 열유속을 가지고 외부벽은 등온으로 유지되며 나머지 벽은 단열된 수직환형 원통형에 대한 연구를 바탕으로 같은 경계조건으로 종횡비를 1이하로 감소할 때에 Darcy의 법칙을 기초로 유한차분법을 사용, 수치적으로 해석하여 다세포 유동의 존재 여부와 온도 분포 및 열전달율을 계산하였다.

해안 대수층의 해수침투에 관한 수치적 고찰 (On Numerical Simulation of Salt-Water Wedge in Coastal Aquifer)

  • 이우동;허동수;정영한
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
    • /
    • pp.82-82
    • /
    • 2015
  • 해안 대수층은 해수와 담수가 공존하는 지역으로 상대적으로 밀도가 큰 해수가 대수층의 담수 아래에 쐐기형태로 존재하게 된다. 이러한 쐐기형태의 해수와 담수의 경계면은 압력경도의 평형에 의해 경계면이 유지되며, 해수면 또는 지하수위가 변동할 경우 해수-담수 경계면의 균형이 무너짐과 더불어 압력경도의 평행이 이루어질 때 까지 해수-담수 경계면의 이동이 계속 진행된다. 수위 변화의 주요 원인으로는 지구온난화 및 기후변화로 인한 지속적인 해수면 상승과 도서지역의 인구증가 및 산업화로 인한 무분별한 지하수의 사용 등에 의한 지하수위 저하 등을 꼽을 수 있다. 이와 같은 원인으로 해안 및 도서지역에서는 해안 대수층의 해수침투거리가 증가하여 지하수 이용에 큰 어려움을 겪고 있다. 이에 해안 대수층의 해수침투 범위 및 거리를 추정하기 위한 많은 연구들이 다양한 분야에서 지속해서 이루어지고 있지만, 서로 밀도가 다른 해수와 담수가 공존하는 해안 대수층 내의 수리특성을 명확히 파악하기에는 아직까지 미흡한 점들이 많다. 과거에는 Darcy의 법칙 및 Ghyben-Herzberg 식에 근거한 이론적인 연구들이 주로 이루어졌고, 근래에 현장관측이나 수리모형실험이 국내 외적으로 수행되고 있으나, 모든 영역의 지하수의 특성을 조사하는 것이 사실상 불가능하다. 이에 최근에는 컴퓨터 성능의 비약적인 발전과 더불어 다양한 수치해석방법에 의한 수치모델들이 개발되어 시뮬레이션에 적용되고 있다. 하지만 거의 대부분의 수치모델은 해안 대수층 수리특성을 투수계수에 의존하고 있을 뿐, 대수층 내부의 해수-담수에 의한 밀도류의 유동특성을 전혀 고려하지 못한 채 정수압에 근거한 해수-담수 경계면에 대해 모의하고 있는 정도이다. 따라서 본 연구에서는 해안 대수층 내부의 유동현상을 투수계수에 의존하는 방법에서 탈피하여 대수층 매체의 입경, 공극, 형상 등을 고려할 수 있을 뿐만 아니라, 염분 및 온도차에 의한 밀도류를 해석할 수 있는 강비선형 수치모델을 개발하여 해수침투 현상을 직접 모의한다. 나아가 대부분의 이전 연구들에서 간과하고 있는 해안지역의 대표적 물리력인 파랑과 조석의 영향이 해안 대수층의 해수침투에 미치는 영향, 해안 대수층의 지하수위 및 해수면의 수위차에 의한 해수침투 특성 그리고 이를 제어 할 수 있는 새로운 대응기술을 제안하는 것을 목적으로 한다.

  • PDF

매립지 근처에서 산성오염물로 인한 토양오염의 지연에 대한 수치적 연구

  • 윤도영;한춘;김민찬
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국지하수토양환경학회 1999년도 추계학술발표회
    • /
    • pp.61-64
    • /
    • 1999
  • 산성침출수에 의한 광산폐기물 매립지 근처의 지하 환경의 오염 및 대처 방안의 효과를 수치적으로 예측하였다. 이를 위하여 지하토양에서 Darcy 법칙을 사용한 침출수의 흐름과 이산-분산에 의한 오염물질의 이동현상을 예측하기 위하여 Galerkin 유한요소법을 활용하였다. 토양오염의 지연을 위하여 석회석 차수막을 연직형과 수평형을 도입하여 그 효과를 조사하였다. 수평차수막에서의 수착이 오염물질의 이동을 지연시키는데 상당한 효과가 있는 것으로 나타났다. 반면에 연직차수막은 지하수의 우회유동으로 인한 오염물질의 확산이 가중되고 있는 것으로 예측되었다. 전반적으로 침출수의 흐름은 광산매립지 제방 근처에서 강하게 일어나는 것으로 나타났다. 이를 근거로 차수막의 효과적인 설치방안이 고안되어야 할 것으로 보인다.

  • PDF

S-RIM을 이용한 Glass Fiber Chopped Strand Mat 강화 p-DCPD 복합재료 제작 및 수치해석을 통한 공정 시간 예측 (Manufacturing and Numerical Analysis of Glass Fiber Chopped Strand Mat Reinforced p-DCPD Composites Processed by S-RIM)

  • 유형민;엄문광;최성웅
    • 한국수소및신에너지학회논문집
    • /
    • 제30권6호
    • /
    • pp.629-634
    • /
    • 2019
  • Dicyclopentadiene is a low viscosity resin which forms a poly-dicyclopentadiene rapidly through ring opening metathesis polymerization (ROMP). This poly-dicyclopentadiene has outstanding properties of low-temperature, water and impact resistances. Due to these advantages, military and offshore structures try to apply the DCPD composites by using liquid composite molding process. In this study, 14%, 38% volume fraction fiber glass strand mat reinforced p-DCPD composites processed by structural reaction injection molding (S-RIM) which has resin-catalsyt mixing head and glass fiber preform in the mold. Additionally, S-RIM numerical analysis was conducted to predict the process time depending on fiber volume fraction and mold temperature. The process time is shorter when it has the lower fiber volume fraction or the higher mold temperature. At higher mold temperature, it is necessary to set the maximum mold temperature considering the resin curing time.