• 청정기술
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• 제28권4호
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• pp.316-322
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• 2022

선택적 촉매환원 시스템 내 촉매 층 입구의 흐름 패턴은 탈질 설비의 성능에 영향을 미치는 주요한 특성 중 하나이다. 암모니아 주입 그리드와 촉매 층 사이의 곡확산부에는 유동 균일성을 개선하기 위해 안내 깃이 설치된다. 본 연구에서는 대형 석탄 화력 발전소의 선택적 촉매환원 시스템을 적용 대상으로 하여 안내 깃의 기하학적 구성이 탈질 설비의 공기역학적 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 수치 해석을 수행하였다. 해석할 유동장은 암모니아 주입구의 출구부터 촉매 층 출구까지의 유동이 흐르는 전 영역을 포함한다. 3차원 정상상태, 점성 유동장을 해석하기 위해 상용 소프트웨어인 ANSYS-Fluent을 사용하여 유동 특성에 맞는 적절한 난류 모델을 적용하였다. 유동장 내부의 속도 및 압력 강하의 루트 평균 제곱을 주요 성능 매개변수로 선택했다. 현재 운용 중인 설비와 비교하여 흐름 품질을 개선하기 위해 4가지 유형의 안내 깃이 제안되었다. 해석 결과, 4번째 형상이 유동 균일성과 압력 등 관점에서 가장 좋은 공력 성능을 나타내었다.

• Wind and Structures
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• 제12권2호
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• pp.151-177
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• 2009

The International Hurricane Research Center (IHRC) at Florida International University (FIU) is pursuing research to better understand hurricane-induced effects on residential buildings and other structures through full-scale aerodynamic and destructive testing. The full-scale 6-fan Wall of Wind (WoW) testing apparatus, measuring 4.9 m tall by 7.3 m wide, is capable of generating hurricane-force winds. To achieve windstorm simulation capabilities it is necessary to reproduce mean and turbulence characteristics of hurricane wind flows. Without devices and methods developed to achieve target wind flows, the full-scale WoW simulations were found to be unsatisfactory. To develop such devices and methods efficiently, a small-scale (1:8) model of the WoW was built, for which simulation devices were easier and faster to install and change, and running costs were greatly reduced. The application of such devices, and the use of quasiperiodic fluctuating waveforms to run the WoW fan engines, were found to greatly influence and improve the turbulence characteristics of the 1:8 scale WoW flow. Reasonable reproductions of wind flows with specified characteristics were then achieved by applying to the full-scale WoW the devices and methods found to be effective for the 1:8 scale WoW model.

• 한국CDE학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.214-223
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• 2014

This paper presents a bottleneck detection framework using simulation approach in a wafer FAB (Fabrication). In a semiconductor manufacturing industry, wafer FAB facility contains various equipment and dozens kinds of wafer products. The wafer FAB has many characteristics, such as re-entrant processing flow, batch tools. The performance of a complex manufacturing system (i.e. semiconductor wafer FAB) is mainly decided by a bottleneck. This paper defines the problem of a bottleneck process and propose a simulation based framework for bottleneck detection. The bottleneck is not the viewpoint of a machine, but the viewpoint of a step with the highest WIP in its upstream buffer and severe fluctuation. In this paper, focus on the classification of bottleneck steps and then verify the steps are not in a starvation state in last, regardless of dispatching rules. By the proposed framework of this paper, the performance of a wafer FAB is improved in on-time delivery and the mean of minimum of cycle time.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권9호
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• pp.3567-3579
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• 2022

This paper provides an assessment of fluid transport and mixing processes inside the primary circuit of the test facility ROCOM through the numerical simulation of Test 2.1 with the system code ATHLET. The experiment represents an asymmetric injection of cold and non-borated water into the reactor coolant system (RCS) of a pressurized water reactor (PWR) to restore core cooling, an emergency procedure which may subsequently trigger a core re-criticality. The injection takes place at low velocity under single-phase subcooled conditions and presents a major challenge for the simulation in lumped parameter codes, due to multidimensional effects in horizontal piping and vessel arising from density gradients and gravity forces. Aiming at further validating ATHLET 3-D capabilities against horizontal geometries, the experiment conditions are applied to a ROCOM model, which includes a newly developed horizontal pipe object to enhance code prediction inside coolant loops. The obtained results show code strong simulation capabilities to represent multidimensional flows. Enhanced prediction is observed at the vessel inlet compared to traditional 1-D approach, whereas mixing overprediction from the descending denser plume is observed at the upper-half downcomer region, which leads to eventual deviations at the core inlet.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제20권1호
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• pp.47-57
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• 1995

Rice Processing Complex(RPC) have being constructed with a rice mill plant and a facility of drying and storage to overcome problems caused by UR and to produce good quality of rice. An optimal design of a rice mill plant was required to successfully construct and operate it. The development of a simulation model was essential to the design of a rice mill plant. So, all the objectives of this study were to develop a simulation model for the design of a rice mill plant and to develop and evaluate the rice mill system. In this study the simulation model was developed to design a rice mill plant using SLAMSYSTEM, one of simulation languages. The results of this study were as followings. 1. A simulation model was developed with SLAMSYSTEM to represent the processes of a rice mill plant. The simulation model was used to design a rice mill pilot plant with the capacity of 0.5 ton per hour. The rice mill pilot plant was analyzed by the model with alternatives. 2. In the simulation the rice mill system was much influenced by the separating efficiency of a brown rice separator. Especially, the bottleneck of grain flow occurred at the buffer tank for brown rica. separator under 50% separating efficiency of brown rice separator. Hence, as the alternative simulation was conducted under 60% , 70% separating efficiency of brown rice separator, the bottleneck of the system could be minimized at the 60% separating efficiency of brown rice separator. 3. In the alternative simulation the bottleneck of the system was minimized under the hulling capacity of 1 t/h and 60% separating efficiency of brown rice separator with the capacity of 1 t/h. Under such a condition the max. weight of waiting entities at buffer tanks was less 250kg. So, the capacities of the buffer tanks were determined in the basis of simulation results. 4. The milled rice recovery and head rice recovery of the milling system were 74% and 92% in the simulation, respectively. These results of simulation almost corresponded to those of actual rice mill plants. The developed simulation model could be well applied to design a rice mill plant.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.495-505
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• 2014

강변저류지는 홍수량을 일시적으로 분담하여 홍수위험도를 저감시키는 시설로 국내에서도 대하천 정비사업을 통하여 여주, 나주, 영월 지역의 홍수 저감을 위하여 강변저류지가 새로이 설치되었다. 본 연구에서는 신규 도입된 강변저류지 중 여주 강변저류지를 대상으로 1차원 및 2차원 수치모의를 수행하여 대하천에서의 강변저류지에 의한 홍수위 저감효과를 분석하였다. 1차원 모의는 HEC-RAS 및 FLDWAV 모형의 저류지 기능을 적용하여 부정류 모의를 통한 홍수위 저감효과를 분석하였으며, 2차원 모의는 CCHE2D 모형을 이용하여 1차원 모형과 동일한 홍수 사상을 적용한 후 홍수위 저감효과를 분석하였다. 1차원 모의에서는 월류제 부근에서 첨두홍수위가 가장 크게 감소하였으며, 2차원 모의에서는 모의 구간의 가장 상류에서 홍수위 저감 효과가 가장 크게 나타났다. 또한 첨두홍수위는 1차원 모형에서 최대 0.13 m, 2차원 모형에서는 최대 0.20 m가 감소하는 것으로 나타났다. 검토 결과 2차원 모형이 하도 흐름에 대한 지형의 물리적 특성이 반영되어 보다 합리적인 모의 결과를 얻는 것이 가능한 것으로 보이며, 횡월류위어의 부근에서 하도 내 흐름 거동뿐만 아니라 월류 유량이 유입된 후 강변저류지 내 거동을 검토하기에는 1차원 모형보다 유리한 것으로 나타났다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제41권7호
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• pp.907-920
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• 2009

This study was performed to evaluate the prediction capability of a commercial CFD code and to investigate the effects of different geometries such as a 4.4 mm tube and an 8/10 mm annular channel on the detailed flow structures. A numerical simulation was performed for the conditions, at which the experimental data was produced by the test facility SPHINX. A 2-dimensional axisymmetric steady flow was assumed for computational simplicity. The RNG $\kappa-\varepsilon$ turbulence model (RNG) with an enhanced wall treatment option, SST $\kappa-\omega$ (SST) and low Reynolds Abid turbulence model (ABD) were employed and the numerical predictions were compared with the experimental data generated from the experiment. The effects of the geometry on heat transfer were investigated. The flow and temperature fields were also examined in order to investigate the mechanism of heat transfer near the wall. The local heat transfer coefficient predicted by the RNG model is very close to the measurement result for the tube. In contrast, the local heat transfer coefficient predicted by the SST and ABD models is closer to the measurement for the annular channel.

• 한국추진공학회지
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• 제1권1호
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• pp.8-23
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• 1997

스탠포드 대학의 expansion tube 장치를 이용한 램 가속기의 유동장의 실험적 연구와 비교를 위하여 정상 및 비정상 상태의 수치모사를 수행하였다. 수소/공기 연소에 대하여 9 화학종 19 반응 단계를 가지는 Jachimowski의 화학반응 모델을 이용하여 화학 반응 유동에 대한 Navier-Stokes 방정식을 시간 정확도를 가지는 완전 내재적수치 기법을 이용하여 해석하였다. 정상 상태 가정을 이용한 수치해석은 $2H_2$＋$O_2$＋$17N_2$에 대하여 쉴리렌 및 OH PLIF 을 이용하여 실험적으로 얻어진 영상과 부합하는 좋은 결과를 보였으나 $2H_2$＋$O_2$＋$12N_2$ 혼합기에 대해서는 충격파 교차점 후방의 연소 영역을 모사하지 못하였다. 따라서 이 경우에 대하여 비정상 수치 모사를 수행하였으며 자세한 유동 안정화 과정을 보여 주었다. 비정상 수치 모사의 결과로부터 실험적으로 얻어진 영상은 유동 안정화 단계의 일시적 상태의 결과로 보인다. 충격파 교차점 후방의 연소 영역은 유동이 안정화되는 초기 단계에 존재하는 강한 경사 충격파가 교차하여 발생하는 수직 폭굉파의 결과이다. 최종 단계에서 충격파 교차점 이후의 연소 영역은 사라지며 정상 상태의 결과가 얻어진다. 램 가속기 모델 내부의 화학반응 유동이 안정화되는데 필요한 시간은 실험적인 시험 시간과 비교하여 매우 긴 것으로 보인다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제20권1호
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• pp.84-91
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• 2015

SMART adopts, very unique facility, an FMHA to enhance the thermal and flow mixing capability in abnormal conditions of some steam generators or reactor coolant pumps. The FMHA is important for enhancing thermal mixing of the core inlet flow during a transient and even during accidents, and thus it is essential that the thermal mixing characteristics of flow of the FMHA be understood. Investigations for the mixing characteristics of the FMHA had been performed by using experimental and CFD methods in KAERI. In this study, the temperature distribution at the core inlet region is investigated for several abnormal conditions of steam generators using the commercial code, FLUENT 12. Simulations are carried out with two kinds of FMHA shapes, different mesh resolutions, turbulence models, and steam generator conditions. The CFD results show that the temperature deviation at the core inlet reduces greatly for all turbulence models and steam generator conditions tested here, and the effect of mesh refinement on the temperature distribution at the core inlet is negligible. Even though the uniformity of FMHA outlet hole flow increases the thermal mixing, the temperature deviation at the core inlet is within an acceptable range. We numerically confirmed that the FMHA applied in SMART has an excellent mixing capability and all simulation cases tested here satisfies the design requirement for FMHA thermal mixing capability.

• 한국가스학회지
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• 제14권6호
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• pp.21-26
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• 2010

국내의 LNG 터미널은 일반적으로 대형화 되어있다. 그런데 이런 대형화된 터미널의 안전한 관리를 위해서는 전 시설에 대한 온도 관측이 필요하며 따라서 터미널 내 모든 시설에는 온도센서가 다수 존재한다. 하지만 터미널의 운영, 관리 및 안전사고 예방을 위해서 또 파악해야 하는 정보 중 하나가 유량인데 보통 부족한 경우가 많다. 그런데 배관의 온도 정보는 유량과 밀접한 관련을 맺고 있고 이를 통해 유량은 몇 가지 가정을 통해서 쉽게 추산할 수 있다. 이렇게 발생된 유량 데이터는 오차를 갖고 있을 수 있기 때문에 이를 정상상태 데이터 보정(steady state data reconciliation)을 활용하면 보다 신뢰성 있는 데이터를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 이러한 LNG 터미널 데이터 보정 방법에 대해 설명하고 사례연구를 통해 얼마나 신뢰성 있는 데이터를 제공하는지에 대해서 기술하고자 한다.