• Title/Summary/Keyword: Multiphase flow

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Vascular anatomy and their variations in Situs inversus totalis using postmortem computed tomographic angiography

  • Dawa Zangpo;Hironobu Nakane;Morio Iino
    • Anatomy and Cell Biology
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    • 제56권1호
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    • pp.155-159
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    • 2023
  • Studies describing the vascular systems and their variations in Situs inversus totalis (SIT) from a whole-body computed tomographic (CT) angiography perspective are lacking. We report a case of SIT in which postmortem CT angiography (PMCTA) was performed as a part of the forensic death investigation and incidentally detected several vascular variations in it. The PMCTA procedure was performed using the multiphase PMCTA protocol. Almost all major vessels were visualized, indeed in a completely reversed pattern. Contrast mixture flow interruptions were noted in the right coronary arterial branches suggesting possible blockage, upon which autopsy revealed >90% vessel occlusions at several locations. As such the cause of death was due to ischemic heart disease. Anomalous origins of the right internal mammary artery; abnormal left thyrocervical trunk and variations in the drainage of testicular veins were noted. Our findings might be helpful to clinicians and add to the body of literature on SIT.

연속교차로의 설계 및 평가에 관한 연구 (A study on Design and Evaluation of The Continuous Flow Intersection)

  • 박창수
    • 대한교통학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.79-86
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    • 1999
  • 우리 나라의 교통정체현상을 면밀히 분석해 보면 근본적으로는 차량에 비해 상대적으로 부족한 도로에 기인하지만, 도로의 용량 일관성 부재에서 교통정체현상이 발생하는 경우를 볼 수도 있다. 주요 간선도로가 만나는 교차로에서 인접교차로와의 교통류 패턴의 타이로 인해 주기, 같은 방향 현시의 길이 및 현시수의 변화로 인해서 발생한다. 특히 주요교차로에서 회전교통량으로 인한 현시수의 증가는 전체 간선도로의 용량 저하 및 간선도로의 연동효과를 저해해서 평균통행속도 및 용량을 감소시키는 주요 요인이다. 이와 같은 주요교차로의 병목현상이 인접교차로 및 전체 네트워크의 효율을 저하시키는 요인이 되고 있기 때문에 이에 대한 해결 방안으로 본 논문에서는 연속교차로의 개념을 소개하고, 이의 효율성을 분석하였다. 주요 연구내용으로는 우선 연속교차로의 개념 및 설계시 고려사항을 소개하고, 연속교차로의 효율성을 평가하기 위하여 NETSIM을 사용하여 평면 다현시 교차로와 연속교차로 및 입체교차로의 단순비교 분석을 실시하여, 지체도, 연료소모량 및 배기가스의 변화를 분석하였고, 좌회전 교통량의 변화에 따른 지체도 변화에 대한 민감도를 분석하였으며, 또한 경제성 분석을 통하여 연속교차로 설치 타당성을 분석하였다.

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다상 유동모델과 동적 격자계를 활용한 가스-스팀 발사체계의 열유동과 탄의 운동성능 해석 (Thermo-fluid Dynamic and Missile-motion Performance Analysis of Gas-Steam Launch System Utilizing Multiphase Flow Model and Dynamic Grid System)

  • 김현묵;배성훈;박철현;전혁수;김정수
    • 한국추진공학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.48-59
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    • 2017
  • 본 연구에서는 수치모사를 통해 탄의 사출관 내부의 열 유체역학적 분석과 탄의 운동성능 해석을 수행하였다. 동적 격자(dynamic grid)를 사용한 해석영역에서 계산이 진행되었고 증발이 완료된 물을 냉각제로 사용하였다. 고온의 공기와 냉각제간의 상호작용 및 유동장을 해석하기 위해, Realizable $k-{\varepsilon}$ 난류 모델과 VOF (Volume Of Fluid) 모델을 선정하고 냉각제 유량변이에 따른 수치 해석을 진행하였다. 해석결과, 사출관의 압력은 냉각제의 유무에 따라 큰 차이를 보였고, 냉각제량에 따라서도 각각의 차이를 보였다. 탄의 속도와 가속도의 변이는 압력에 종속하여 나타났다.

2차원 쐐기형 몰수체의 비정상 공동 와류에 대한 수치해석 (Numerical Analysis of Unsteady Cavitating Vortex around Two-dimensional Wedge-shaped Submerged Body)

  • 김지혜;정소원;안병권;박철수;김건도
    • 한국해양공학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.36-42
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    • 2018
  • Unlike a slender body, vortices are shed off alternately in the wake of a blunt body. In the case of liquid flows, when the pressure falls below the vapor pressure, cavitation occurs in the vortex core and affects the formation of the vortex street. This phenomenon is of major importance in many practical cases because the alternate shedding of vortices creates imbalanced forces on the body. Hence, it is very important to determine the shedding frequency of cavitating vortices. In this paper, the unsteady cavitating flow around a two-dimensional wedge-shaped submerged body was simulated using the commercial code STAR-CCM+. A numerical investigation of the structure of cavitating vortices was performed for a model with an apex angle of $20^{\circ}C$. The results were validated by comparing them with experimental measurements carried out at a cavitation tunnel of Chungnam National University (CNU-CT). It was found that the shedding frequency of the vortex increased by up to 18%, which was strongly affected by the development of cavitation.

전산유체해석기법을 이용한 용존공기부상공정의 유동해석 (Simulation study of DAF flotation basin using CFD)

  • 박병성;우성우;박성원;민진희;이우녕;유수남;전갑진
    • 상하수도학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.261-272
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    • 2013
  • Algae boom (Red tide) in south coastal area of Korea has been appeared several times during a decade. If algae boom appears in the desalination plant, media filter and UF filter are clogged quickly, and the plant should be shutdown. In general, Algae can be removed from water by flotation better than by sedimentation, because of the low density of algal cell. The purpose of this study conducts the CFD simulation of DAF flotation basin to apply the design of the dissolved air flotation with ball filter in the Test Bed for SWRO desalination plant. In this study, Eulerian-Eulerian multiphase model was applied to simulate the behavior of air bubbles and seawater. Density difference model and gravity were used. But de-sludge process and mass transfer between air bubbles and seawater were ignored. Main parameter is hydraulic loading rate which is varied from 20 m/hr to 27.5 m/hr. Geometry of flotation basin were changed to improve the DAF performance. According to the result of this study, the increase of hydraulic loading rate causes that the flow in the separation basin is widely affected and the concentration of air is increased. The flow pattern in the contact zone of flotation basin is greatly affected by the location of nozzle header. When the nozzle header was installed not the bottom of the contact zone but the above, the opportunity of contact between influent and recycle flow was increased.

Study on Surface Vortices in Pump Sump

  • Long, Ngo Ich;Shin, Byeong Rog;Doh, Deog-Hee
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제15권5호
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    • pp.60-66
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    • 2012
  • One of commonly physical phenomena encountered in pump sump systems in which its significant influence to the hydraulic performance of pump system plays an important role in the field of fluid engineering, is the appearance of free surface and submerged vortices. In this paper, a study of the vortices behavior and their formative mechanism of asymmetry is considered in this paper by using numerical approach. The Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations and k-omega Shear Stress Transport turbulence model used to describe the properties of turbulent flows, in company with VOF multiphase model, are implemented by Fluent code with multi-block structured grid system. In the numerical simulation, the calculated elevation of air-water interface and vortex core contours are used to classify visually surface vortices as well as submerged vortices. It is shown that the free surface vortex is identified by the concavity of liquid region from the free surface and swirling flow at that own plane. To investigate the distinctive behavior of these vortices corresponding to each given flow rate at the same water level, some numerical testing of them are considered here in such a manner that the flow pattern of surface vortex are obtained similarly to the obtained results from experiment. Furthermore, the influence due to the change of grid refinement and the variation of depth of the concavity are also considered in this paper. From that, these influential factors will be implemented to design a good pump sump with higher performance in the future.

자유수면 포착기법과 난류모형을 이용한 급변류 수치모델링 (Numerical modeling of rapidly varied flow using the SST turbulence model and a hybrid free-surface capturing approach)

  • 김병주;백중철
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.149-149
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    • 2020
  • 하천에서 물 흐름이 보와 댐과 같은 수공구조물을 지날 때 일반적으로 흐름상태에 다양하고 급진적인 변화가 발생한다. 특히 흐름이 구조물을 지나면서 사류(supercritical flow)로 변하고 다시 상류(subcritical flow)로 복원되면서 일어나는 도수(hydraulic jump) 현상은 수위의 급변화, 흐름 에너지 소산, 변동성이 강한 압력 분포 등이 특징이다. 이러한 흐름 특성들은 보나 여수로와 같은 수공구조물 자체의 성능뿐만 아니라 이들 수공구조물의 하류에서 발생하는 국부세굴로 인해 구조물의 안정성에 부정적인 영향을 줄 수 있다. 따라서 수공구조물을 설계할 때는 이들 구조물을 통과하는 흐름의 비정상 난류 흐름 특성을 정확하게 해석하여 반영하여야 한다. 이 연구에서는 k-omega SST 난류 모형과 자유수면의 급격한 변동을 해석하기 위한 하이브리드-VOF(hybrid volume of fluid)기법을 이용하여 도수현상을 수치적으로 재현하고자 한다. 기존 CFD(computational fluid Dynamics) 모델링에서는 자유수면 변동의 영향을 고려하기 위해 VOF 기법을 많이 사용하였다. 하지면 전통적인 VOF 기법은 다상흐름(multiphase flow)을 오직 부피분율(volume fraction)의 함수로만 고려하며 모의함으로써 강한 수면변동뿐만 아니라 공기연행(air entrainment)를 동반하는 난류 흐름을 모의하는데는 한계가 있다. 이 연구에서 이용하는 Eulerian 기법인 하이브리드 VOF 기법은 물과 공기의 각 상에 대하여 흐름 특성들을 개별적으로 계산하기 때문에 공기연행을 포함한 급변류 흐름에서 전통적인 VOF 기법보다 적용성이 우수하다. 이와 같은 난류모형과 자유수면 포착기법을 이용하여 3차원 비정상 난류 흐름 수치모형을 구축하여 수공구조물 주변에서 발생하는 강한 공기연행과 난류 특성를 보이는 급변류를 수치적으로 재현한다. 이 연구는 계산된 수치해석 결과를 기존 수리실험 결과와 비교하여 수치모형의 적용성을 평가하고 도수 현상에서 발생하는 독특한 흐름 특성을 제시한다.

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olaFlow 모델에 의한 규칙파작용 하 혼성방파제-해저지반의 상호작용에 관한 수치시뮬레이션 (Numerical Simulation of Interaction between Composite Breakwater and Seabed under Regular Wave Action by olaFlow Model)

  • 배주현;이광호;정욱진;김도삼
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제30권6호
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    • pp.270-285
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    • 2018
  • 해안 항만구조물을 대표하는 혼성방파제의 설계에서 파랑하중에 의한 사석마운드 및 해저지반의 내부에서 과잉간극수압의 거동과 그에 따른 구조물의 파괴가 논의되어 왔고, 이를 수치시뮬레이션기법으로 규명하려는 시도가 있어왔다. 수치시뮬레이션에 관한 대부분의 연구에서는 선형 및 비선형의 해석법이 적용되었지만, 난류모델를 고려한 강비선형해석법이 적용된 사례는 거의 없었다. 본 연구에서는 VOF 법에 의한 쇄파현상과 LES 법에 의한 난류모델을 고려하는 고정도의 혼상류해석법인 olaFlow 모델을 적용하였으며, 규칙파-해저지반 및 규칙파-혼성방파제-해저지반의 상호작용해석에 관한 기존의 수치해석해 및 실험치와의 비교로부터 olaFlow 모델의 타당성을 입증하였다. 이로부터 혼성방파제의 케이슨과 사석마운드에서뿐만 아니라 해저지반의 내부에서 규칙파랑하중에 의한 수평파압, 과잉간극수압의 공간분포, 평균유속, 평균와도의 공간분포에 관한 특성 및 와도 크기의 평균분포와 평균난류 운동에너지와의 관계를 검토하였으며, 나아가 혼성방파제의 안정성을 논의하였다.

제어핀이 달린 수중 물체의 공동 수치해석 (Numerical Analysis of the Cavitation Around an Underwater Body with Control Fins)

  • 김형태;최은지;강경태;윤현걸
    • 대한조선학회논문집
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    • 제56권4호
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    • pp.298-307
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    • 2019
  • The evolution of the cavity and the variation of the drag for an underwater body with control fins are investigated through a numerical analysis of the steady cavitating turbulent flow. The continuity and the steady-state RANS equations are numerically solved using a mixture fluid model for calculating the multiphase turbulent flow of air, water and vapor together with the SST $k-{\omega}$ turbulence model. The method of volume of fluid is applied by the use of the Sauer's cavitation model. Numerical solutions have been obtained for the cavity flow about an underwater body shaped like the Russian high-speed torpedo, Shkval. Results are presented for the cavity shape and the drag of the body under the influence of the gravity and the free surface. The evolution of the cavity with the body speed is discussed and the calculated cavity shapes are compared with the photographs of the cavity taken from an underwater launch experiment. Also the variation of the drag for a wide range of the body speed is investigated and analyzed in details.

불균질한 다공성 매질에서의 지하수위 변동을 고려한 저밀도 비수용성유체(LNAPL)의 흐름 모의 (Simulations of the Flow and Distribution of LNAPL in Heterogeneous Porous Media under Water Table Fluctuation Condition)

  • 천정용;이진용;이강근
    • 지질공학
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    • 제13권1호
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    • pp.51-65
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    • 2003
  • 불포화대에서 저밀도 비수용성유체의 이동과 분포를 모의하기 위하여 STOMP(Subsurface Transport over Multiple Phase) 시뮬레이터를 이용하였다. 균질한 매질에서의 저밀도 비수용성유체의 이동은 조립질 매질에서 빠르고, 세립질 매질에서는 불포화대에 더 많이 잔류한다. 조립질 매질 내에 세립질층이 존재할 경우, 이 층이 지하수면으로부터 멀수록 저밀도 비수용성유체가 불포화대에 더 많이 잔류된다. 조립질 매질에 세립질 또는 더 조립질인 매질이 렌즈 상으로 존재하는 경우에는 저밀도 비수용성유체가 이들 렌즈를 통과하지 못한다. 불균질한 렌즈가 존재할 때의 저밀도 비수용성유체의 분포를 초기조건으로, 지하수면의 변동에 따른 저밀도 비수용성유체의 이동을 모의하였다. 지하수위의 변동에 따라 불포화대에 잔류되어 있던 저밀도 비수용성유체의 수직방향 이동이 증가되었다. 특히, 지하수면의 하강 시 저밀도 비수용성유체가 조립질 렌즈를 통해 이동하나, 세립질 렌즈를 통해서는 이동하지 못한다. 일련의 수치실험의 결과로부터 유류 등의 저밀도 비수용성유체의 오염분포는 매질의 불균질성 그리고 지하수위 변동과 같은 수리지질학특성에 의해 크게 영향을 받을 수 있음을 알 수 있다.