• 제목/요약/키워드: Flow analyses

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대형 발전용 스팀터빈 다이아프램 시일의 성능 및 유동특성 해석 (Performance and Flow Characteristics Analyses of Diaphragm Seals for Large Power-Generation Steam Turbines)

  • 박준영;이안성;김병옥;김영철
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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    • pp.2612-2615
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    • 2008
  • Diaphragm seals have great effects on the performance of large power-generation steam turbines. Hence, it is important to decrease the leakage flow through the diaphragm seals and understand the flow characteristics within the diaphragm seals. In this study, numerical analysis was carried-out with the seals of large one-body type diaphragms developed by a domestic company. CFX, which is a commercial CFD code, was used to analyze the performance and flow characteristics of the diaphragm seals for three difference clearance cases. The results of numerical analysis show variations in the performance and flow characteristics according to the changes of labyrinth seal clearance.

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배관계통에서의 열성층 현상 모사를 위한 수치해석 (Numerical Analyses to Simulate Thermal Stratification Phenomenon in a Piping System)

  • 정재욱;김선혜;장윤석;최재붕;김영진;김진수;정해동
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제33권5호
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    • pp.381-388
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    • 2009
  • In some portions of nuclear piping systems, stratification phenomena may occur due to the density difference between hot and cold stream. When the temperature difference is large, the stratified flow under diverse operating conditions can produce high thermal stress, which leads to unanticipated piping integrity issues. The objectives of this research are to examine controvertible numerical factors such as model size, grid resolution, turbulent parameters, governing equation, inflow direction and pipe wall. Parametric three-dimensional computational fluid dynamics analyses were carried out to quantify effects of these parameters on the accuracy of temperature profiles in a typical nuclear piping with complex geometries. Then, as a key finding, it was recommended to use optimized mesh of real piping with the conjugated heat transfer condition for accurate thermal stratification analyses.

Simulation and transient analyses of a complete passive heat removal system in a downward cooling pool-type material testing reactor against a complete station blackout and long-term natural convection mode using the RELAP5/3.2 code

  • Hedayat, Afshin
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제49권5호
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    • pp.953-967
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    • 2017
  • In this paper, a complete station blackout (SBO) or complete loss of electrical power supplies is simulated and analyzed in a downward cooling 5-MW pool-type Material Testing Reactor (MTR). The scenario is traced in the absence of active cooling systems and operators. The code nodalization is successfully benchmarked against experimental data of the reactor's operating parameters. The passive heat removal system includes downward water cooling after pump breakdown by the force of gravity (where the coolant streams down to the unfilled portion of the holdup tank), safety flapper opening, flow reversal from a downward to an upward cooling direction, and then the upward free convection heat removal throughout the flapper safety valve, lower plenum, and fuel assemblies. Both short-term and long-term natural core cooling conditions are simulated and investigated using the RELAP5 code. Short-term analyses focus on the safety flapper valve operation and flow reversal mode. Long-term analyses include simulation of both complete SBO and long-term operation of the free convection mode. Results are promising for pool-type MTRs because this allows operators to investigate RELAP code abilities for MTR thermal-hydraulic simulations without any oscillation; moreover, the Tehran Research Reactor is conservatively safe against the complete SBO and long-term free convection operation.

도시지역 토사재해 위험지역의 유형화: 서울시를 사례로 (Categorize Debris Flow Hazard Zones in Urban Areas: The Case of Seoul)

  • 박창열;신상영
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권5호
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    • pp.915-926
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    • 2016
  • 본 연구는 도시지역 토사재해 위험지역에 대한 특성을 살펴보고, 다변량 통계분석을 이용하여 위험지역들을 유형화하여 관리전략상의 시사점을 도출한다. 사례분석은 서울시 산재된 토사재해 위험지역 49개소 현장조사 표본자료를 대상으로 하며, 조사항목의 특성정보를 이용하여 분석을 수행하였다. 분석 결과, 도시지역 토사재해 위험지역에는 계류부 하단 주변에 공원, 택지, 도로 등이 주로 위치하고 있으며, 다수의 주택가가 위험 지역과 인접해 있음을 알 수 있었다. 또한 군집분석과 판별분석을 통해 토사재해 위험지역은 크게 2가지 유형으로 구분되며, 위험지역에 대해 중점적으로 고려해야 할 요소는 주변 토지이용과 비탈면 경사임을 확인하였다. 이들 인자를 근거로 각 유형별 특성을 고려한 도시지역 토사재해 관리전략 상의 시사점을 도출하였다. 본 연구에서 제시한 분석방법과 관리전략상의 시사점은 기존의 산지 중심의 위험지역 관리대책에 더하여 피해 영향권에 해당하는 시가지에 대한 관리대책을 고려함으로써 토사재해에 보다 효과적으로 대응할 수 있는 기초가 될 수 있을 것으로 기대된다.

선미유동 제어용 수직판 제원 변화에 따른 유동특성 연구 (A Study on Flow Characteristics due to Dimension Variations of the Vertical Plate for Controlling the Ship Stern Flow)

  • 김도정;오우준;박제웅;정세민
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.576-582
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    • 2016
  • 이산화탄소 배출량 제한을 의무화하는 EEDI, SEEMP 등의 국제협약에 대응하기 위하여 선박의 에너지 절감장치(ESD, Energy Saving Device) 관련 국내기술 대응이 절실하다. 본 연구는 국내 중소형 조선소의 주력선종 효율 향상의 ESD를 설계하기 위하여 유동특성 분석에 대한 연구이다. 프로펠러 상단으로 유입되는 유동을 개선하기 위하여 bare hull의 선미벌브 및 빌지 주변의 유동특성을 수치해석과 모형시험을 통하여 정성적으로 분석하였으며, 선저압력 지점의 개선 및 프로펠러 상단 유입의 선미 빌지 유동 제어를 위하여 선미벌브와 빌지 사이에 수직평판을 부착하였다. 선미 선체표면 압력회복으로 전저항이 약 3.04 % 감소하였으며, 프로펠러 상단 유동 제어를 통해 평균 공칭반류가 약 18.8 % 감소하였다.

기저부 유동 및 난류가 다단 로켓의 단 분리 운동에 미치는 영향 (EFFECT OF BASE FLOW AND TURBULENCE ON THE SEPARATION MOTION OF STRAP-ON ROCKET BOOSTERS)

  • 고순흠;김재관;한상호;김진호;김종암
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2007년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.83-86
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    • 2007
  • Turbulent flow analysis is conducted around the multi-stage launch vehicle including base region and detachment motion of strap-on boosters due to resultant aerodynamic forces and gravity is simulated. Aerodynamic solution procedure is coupled with rigid body dynamics for the prediction of separation behavior. An overset mesh technique is adopted to achieve maximum efficiency in simulating relative motion of bodies and various turbulence models are implemented on the flow solver to predict the aerodynamic forces accurately. At first, some preliminary studies are conducted to show the importance of base flow for the exact prediction of detachment motion and to find the most suitable turbulence model for the simulation of launch vehicle configurations. And then, developed solver is applied to the simulation of KSR-III, a three-stage sounding rocket researched in Korea. From the analyses, after-body flow field strongly affects the separation motions of strap-on boosters. Negative pitching moment at initial stage is gradually recovered and a strap-on finally results in a safe separation, while fore-body analysis shows collision phenomena between core rocket and booster. And a slight variation of motion is observed from the comparison between inviscid and turbulent analyses. Change of separation trajectory based on viscous effects is just a few percent and therefore, inviscid analysis is sufficient for the simulation of separation motion if the study is focused only on the movement of strap-ons.

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Cause Analysis of Flow Accelerated Corrosion and Erosion-Corrosion Cases in Korea Nuclear Power Plants

  • Lee, Y.S.;Lee, S.H.;Hwang, K.M.
    • Corrosion Science and Technology
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    • 제15권4호
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    • pp.182-188
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    • 2016
  • Significant piping wall thinning caused by Flow-Accelerated Corrosion (FAC) and Erosion-Corrosion (EC) continues to occur, even after the Mihama Power Station unit 3 secondary pipe rupture in 2004, in which workers were seriously injured or died. Nuclear power plants in many countries have experienced FAC and EC-related cases in steam cycle piping systems. Korea has also experienced piping wall thinning cases including thinning in the downstream straight pipe of a check valve in a feedwater pump line, the downstream elbow of a control valve in a feedwater flow control line, and failure of the straight pipe downstream of an orifice in an auxiliary steam return line. Cause analyses were performed by reviewing thickness data using Ultrasonic Techniques (UT) and, Scanning Electron Microscope (SEM) images for the failed pipe, and numerical simulation results for FAC and EC cases in Korea Nuclear Power Plants. It was concluded that the main cause of wall thinning for the downstream pipe of a check valve is FAC caused by water vortex flow due to the internal flow shape of a check valve, the main cause of wall thinning for the downstream elbow of a control valve is FAC caused by a thickness difference with the upstream pipe, and the main cause of wall thinning for the downstream pipe of an orifice is FAC and EC caused by liquid droplets and vortex flow. In order to investigate more cases, additional analyses were performed with the review of a lot of thickness data for inspected pipes. The results showed that pipe wall thinning was also affected by the operating condition of upstream equipment. Management of FAC and EC based on these cases will focus on the downstream piping of abnormal or unusual operated equipment.

유아교사의 교수효능감 및 교수몰입이 교사-유아상호작용에 미치는 영향 (The Effects of Early Childhood Teachers' Teaching Efficacy and Teaching Flow on Their Teacher-Child Interactions)

  • 이주현;김상림
    • 문화기술의 융합
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    • 제6권2호
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    • pp.429-436
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 유아교사의 교수효능감과 교수몰입 및 교사-유아상호작용 간 관계를 살펴보고, 교수효능감과 교수몰입이 교사-유아상호작용에 미치는 영향을 고찰하는 것이다. 연구대상은 수도권 소재 유치원과 어린이집에 근무하는 유아교사 386명이다. 연구대상의 교수효능감과 교수몰입 및 교사-유아상호작용은 설문지를 사용하여 측정되었다. 수집된 자료는 SPSS 21.0을 활용하여 분석되었으며, 기술통계분석과 Pearson 상관관계분석 및 중다회귀분석이 실시되었다. 연구결과로는 첫째, 유아교사의 교수효능감과 교수몰입은 교사-유아상호작용의 총점 및 하위요인과 유의한 정적 상관관계인 것으로 나타났다. 둘째, 유아교사의 교수효능감과 교수몰입은 교사-유아상호작용에 유의한 정적영향을 미쳤으며, 상대적 영향력에 있어서 교수몰입이 교수효능감 보다 더 큰 영향을 주는 것으로 밝혀졌다.

우이-신설 경전철 출입문 설계를 위한 승하차시간 분석 연구 (A Statistical Study on Doorway Flow-time for Designing Doors of Ui LRT)

  • 오석문;장현목;신한철
    • 한국철도학회논문집
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    • 제16권2호
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    • pp.144-150
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    • 2013
  • 본 논문은 서울시 우이-신설 경전철의 출입문 사양 결정을 위한 승하차 시간 예측 모의실험 내용과 실험 데이터 분석결과를 제시한다. 우이-신설 경전철과 유사한 차량(김해 경전철 차량) 및 운영조건을 설정하여 승하차 시간을 측정하는 모의실험을 반복적으로 실시한다. 실험계획은 승하차 인원의 시나리오에 따라 4가지로 구성하였으며, 총 39회의 모의실험을 실시하였다. 이 실험결과를 활용하여 우이-신설 경전철의 출입문 폭과 수량에 대한 차량설계 방안의 적절성 검증이 가능하였다. 실험결과에 대한 통계적 분석으로 승하차 인원의 변화에 따른 승하차 시간 분석을 실시하였다. 실험계획에서 설정된 시나리오를 승하차 인원의 규모에 따라 다시 3가지 수준으로 분류하고, 수준별 승하차 시간의 평균과 분산을 조사하였다. 다음 승차, 하차 및 재차 인원의 구성에 따른 일원배치 분산분석(One-Way ANOVA)을 실시하여 각각의 구성이 승하차 시간에 미치는 영향을 분석하였다. 본 논문에서 제시된 실험결과 및 분석결과들은 장래 도시형 경전철 차량의 출입문 설계 관련 업무에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

$CH_{4}$ 제트 화염의 NOx 배출 특성에 관한 수치 및 실험적 연구 (Numerical and Experimental Investigation on NOx Emission Characteristics of $CH_4$ Jet Flame)

  • 박정배;김종현;이창언
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 2000년도 제21회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.67-76
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    • 2000
  • Experimental and numerical investigation on NOx emission characteristics with equivalence ratios, fuel flow rates and nozzle diameters were studied in CH4 Jet flames. Emission indices of NOx were measured by chemiluminescent method with carbon converter. Numerical analyses were carried out with GRl-2.11 mechanism that includes C2-chemistry and all of NO reaction mechanisims. The roles of thermal NO and prompt NO mechanism on each flame's NOx emission index were investigated. The results of this study show that the numerical results represent well the trends of ElNOx experimentally observed. The numerical analyses clarified the trends of EINOx with equivalence ratios, fuel flow rates and nozzle diameters.

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