• 제목/요약/키워드: G-방정식

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과냉수에서의 증기응축제트에 대한 해석적 연구 (An Analytical Study on the Condensation of Submerged Vapor Jets in Subcooled Liquids)

  • 김기웅;이계복;김환열
    • 에너지공학
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    • 제8권2호
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    • pp.333-340
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    • 1999
  • 과냉수에서의 난류 증기응축 제트에 대한 수치해석 연구가 수행되었다. 증기와 과냉수 사이에 국부 균질유동을 가정하고 난류 특성은 난류 확산화염에서 사용되는 $textsc{k}$-$\varepsilon$-g 모델을 사용하여 증기응축 유동 현상에 대한 물리적 모델을 제안하였다. 즉, 난류는 난류 운동 에너지와 운동 에너지 소멸률로 모사되고 증기와 과냉수의 혼합률비에 대한 평균값과 변동량에 대한 미분 방정식을 추가하여 직접 풀고 혼합률비에 확률분포 함수를 적용하여 열역학 변수의 평균값을 구한다. 증기 질량 유속, 과냉수 온도와 노즐 직경을 변화시키며 증기응축제트의 특성을 해석하였다. 본 해석에 사용된 모델을 평가하기 위해 기존의 실험 데이터를 사용해서 수치해석 결과와 실험치를 비교하여 만족할 만한 결과를 얻었다.

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쌀 전분 호화중의 리올로지 특성 (Rheological Properties of Gelatinization of Rice Starch)

  • 이신영;조형용;김성곤;이상규;변유량
    • 한국식품과학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.273-278
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    • 1984
  • 쌀전분 수용액계의 호화중 리올로지적 성질의 변화를 온도 $50{\sim}85^{\circ}C$, 농도 $3{\sim}5%$에서 관형 리오메타를 사용하여 조사하였다. 점조도지수값은 특정온도에서 시간에 따라 지수적으로 증가하였으며 농도에 대해서는 직선적으로 증가하였다. 온도 $65{\sim}85^{\circ}C$에서 5% 쌀전분의 호화속도는 아레니우스 방정식에 따랐으며 호화의 활성화 에너지값은 약 $25kcal/g{\cdot}mole$ 이었다.

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도정수율별 보리의 수화공정(水和工程)에 관(關)한 속도론적(速度論的) 연구(硏究) (A Kinetic Study on the Hydration Process of Barley Kernels with Various Polishing Yields)

  • 목철균;이현유;남영중;민병용
    • 한국식품과학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.136-140
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    • 1983
  • 도정수율별 보리의 수화특성(水和特性)을 $20{\sim}60^{\circ}C$ 범위에서 조사하고 속도론적으로 해석하였다. 흡수량(吸水量)은 수화시간(水和時間)의 평방근에 비례하였으며 흡수양상(吸水樣相)은 흡수량(吸水量) $0.45{\sim}0.55g\;H_2O/g$ solid 이후에서 변화하였다. 수화속도(水和速度)는 도정수율 50>70>95>90%>무도정맥의 순서였으며 수화온도(水和溫度)가 높을수록 증가하였다. 이 때 곡립내부(穀粒內部)로의 물의 확산도(擴散度)는 Arrhenius방정식에 의거하여 변화하였으며 활성화에너지는 도정맥의 경우 $6.9{\sim}9.5Kcal/mole$, 무도정맥의 경우 11.6Kcal/mole이었다.

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불포화지반에 대한 열-수리-역학 거동의 수식화 (Formulation of Fully Coupled THM Behavior in Unsaturated Soil)

  • 신호성
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.75-83
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    • 2011
  • 일반적인 불포화지반의 거동뿐만 아니라, 열과 관련된 분야, 지반환경 분야 등 다양한 분야에서 불포화 다공질 재료의 열적-수리적-역학적으로 결합된 문제들이 대두되면서 이러한 문제들을 해석하기 위한 수치도구 개발의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 거시적 접근법(macroscopic approach)에 근거하여 불포화지반에 대한 열-수리-역학거동의 수식화를 하였다. 흙, 물, 공기에 대한 질량보존의 법칙, 에너지 보존법칙, 그리고 하중평형 조건식으로부터 결합된(coupled) 4개의 지배방정식을 유도하였다. Galerkin 간략화와 시간적분으로부터 주 변수인 변위(u), 가스압($P_g$), 유체압($P_1$), 온도(T)를 Newton의 반복과정을 이용하여 구하는 유한요소 프로그램(FEM)을 작성하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 다공질재료에서 2상 흐름 문제 중 일차원 배수실험(u-$P_g-P_1$), 온도 압밀(u-$P_1$-T), 그리고 지표면 온도변화에 의한 말뚝의 주변지반에 대한 영향(u-$P_1$-T)에 대하여 수치해석을 수행하고 논의하였다.

대형직접전단시험을 이용한 조립재료의 전단거동 특성 (II) (Characteristic of Shear Behavior of Coarse Grained Materials Based on Large Scale Direct Shear Test (II))

  • 이대수;김경열;홍성연;황성춘
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.51-59
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    • 2006
  • 본 고에서는 선행연구(홍성연, 2004)에서 개발한 대형직접전단시험기를 이용하여 조립질 토목재료의 시험밀도와 균등계수의 크기가 전단강도에 주는 영향을 분석하였으며, 아울러, 각 수직응력별로 한계상태에서 조립재료가 갖고 있는 마찰계수를 Wood(1998)가 제안한 방정식을 이용하여 산출하였다. 시험에 사용한 재료는 경상과 전라지역 석산에서 생산중인 조립재료이다. 시험결과 시험밀도 $2.10g/cm^3$의 전단강도의 크기가 $1.85g/cm^3$의 값보다 상대적으로 크게 나타났으며, 균등계수는 상대적으로 10.0보다 5.0일때 더 큰 전단강도를 갖는 것으로 나타났다. 한편, 조립질 토목재료가 갖고 있는 한계상태에서의 마찰계수는 각 시험조건별로 $1.0{\sim}1.6$의 범위로 나타났다.

엔탈피방법을 이용한 결빙 및 응축 메커니즘 해석 (Numerical Analysis of Icing and Condensation Mechanism sing Enthalpy Method)

  • 김성환;허민웅;박원규;정성해
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2901-2906
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    • 2007
  • A solver for icing and condensation of water has been developed. The phase change process was solved by the enthalpy method. For the code validation, the temperature and the phase change from water to ice of the driven cavity were calculated. Also, the melting process of the frost on the windshield glass of an automobile has been simulated. The calculation showed a good agreement with analytical solution and other numerical results. Using the present validated code, the condensation of water vapor has been first tried. The computed results provided some physical features of condensation phenomena even though experimental data and other numerical data were not available. For future work, it is recommended to throughly investigate the effects of boundary conditions on the solution.

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측류유동을 고려한 실린더 주위의 캐비테이션 유동 현상 해석 (SIMULATION OF THE DESIGN METHODOLOGY FOR HIGH PERFORMANCE AND EFFICIENT CAVITATOR)

  • 이병우;박수일;박원규;이건철
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 추계학술대회논문집
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    • pp.177-184
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    • 2009
  • Cavitating flow simulation is of practical importance for many engineering systems, such as marine propellers, pump impellers, nozzles, injectors, torpedoes, etc. The present work has focused on the simulation of cavitating flow past cylinders with strong side flows. The governing equation is the Navier-Stokes equation based on the homogeneous mixture model. The momentum and energy equation is in the mixture phase while the continuity equation is solved liquid and vapor phase, separately. An implicit dual time and preconditioning method are employed for computational analysis. For the code validation, the results from the present solver have been compared with experiments and other numerical results. A fairly good agreement with the experimental data and other numerical results have been obtained. After the code validation, the strong side flow was applied to include the wake flow effects of the submarine or ocean tide.

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유한요소법을 이용한 level set 공식화의 해석 (FINITE ELEMENT ANALYSIS OF LEVEL SET FORMULATION)

  • 최형권
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 추계학술대회논문집
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    • pp.223-227
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    • 2009
  • In the present study, a least square weighted residual method and Taylor-Galerkin method were formulated and tested for the discretization of the two hyperbolic type equations of level set method; advection and reinitialization equations. The two approaches were compared by solving a time reversed vortex flow and three-dimensional broken dam flow by employing a four-step splitting finite element method for the solution of the incompressible Navier-Stokes equations. From the numerical experiments, it was shown that the least square method is more accurate and conservative than Taylor-Galerkin method and both methods are approximately first order accurate when both advection and reinitialization phase are involved in the evolution of free surface.

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Redistance 방정식의 경계조건이 슬로싱 문제의 level set 해석에 미치는 영향 (EFFECT OF THE BOUNDARY CONDITION OF REDISTANCE EQUATION ON THE LEVEL SET SOLUTION OF SLOSHING PROBLEM)

  • 최형권
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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    • pp.165-169
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    • 2009
  • The effect of the Dirichlet boundary condition for the redistance equation of level set method on the solutionof sloshing problem is investigated by adopting four Dirichlet boundary conditions. For the solution of the incompressible Navier-Stokes equations, P1P1 four-step fractional finite element method is employed and a least-square finite element method is used for the solutions of the two hyperbolic type equations of level set method; advection and redistance equation. ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) method is used to deal with a moving computational domain. It has been shown that the free surface motion in a sloshing tank is strongly dependent on the type of the Dirichlet boundary condition and the results of broken dam and sloshing problems using various Dirichlet boundary conditions are discussed and compared with the existing experimental results.

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Fourier급수를 응용한 이계 선형 상미분방정식의 해석에 관한 연구 (A study on the solutions of the 2nd order linear ordinary differential equations using fourier series)

  • 왕지석;김기준;이영호
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제8권1호
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    • pp.100-111
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    • 1984
  • The methods solving the 2nd order linear ordinary differential equations of the form y"+H(x)y'+G(x)y=P(x) using Fourier series are presented in this paper. These methods are applied to the differential equations of which the exact solutions are known, and the solutions by Fourier series are compared with the exact solutions. The main results obtained in these studies are summarized as follows; 1) The product and the quotient of two functions expressed in Fourier series can be expressed also in Fourier series and the relations between the Fourier coefficients of the series are obtained by multiplying term by term. 2) If the solution of the 2nd order lindar ordinary differential equation exists in a certain interval, the solution can be obtained using Fourier series and can be expressed in Fourier series. 3) The absolute errors of Fourier series solutions are generally less in the center of the interval than in the end of the interval. 4) The more terms are considered in Fourier series solutions, the less the absolute errors.rors.

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