• 제목/요약/키워드: Plume Model

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전산유체역학을 이용한 아폴로 달착륙선 하강엔진의 플룸 거동 연구 (Plume Behavior Study of Apollo Lunar Module Descent Engine Using Computational Fluid Dynamics)

  • 최욱;이균호;명노신
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권9호
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    • pp.766-774
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    • 2017
  • 달착륙선 하강엔진에서 사출된 배기가스가 월면과 충돌할 때 배기가스와 월면과의 상호작용으로 인해 월면에 분포되어 있는 표토가 분산된다. 이때, 분산된 표토입자가 착륙선과 충돌할 경우 성능 저하 등과 같은 역효과를 야기할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 달착륙 엔진의 배기가스 거동을 전산유체해석을 통해 예측하고자 하였다. 하강엔진의 노즐내부 영역은 Navier-Stokes 방정식 기반의 연속체 유동 모델을 이용하여 해석하였으며, 노즐 외부 배기가스 거동은 연속체 유동 모델과 직접모사법(DSMC)을 적용하여 해석한 결과를 각각 비교 및 분석하였다. 이를 통해 진공환경에서 달착륙선 하강엔진에 대한 최적의 배기가스 해석 절차를 수립할 수 있었으며, 차후 한국형 달착륙선 개발에 충분히 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

기체 열화학 모델이 연소 비행하는 초음속 로켓 유동장에 미치는 영향 (The Effect of Gas Thermochemical Model on the Flowfield of Supersonic Rocket in Propulsive Flight)

  • 최환석
    • 한국추진공학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.12-20
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    • 2002
  • 케로신/액체산소 추진기관을 갖는 KSR-III 로켓의 플룸 유동장에 대하여 로켓 동체/플룸 유동장에 대한 통합적인 해석을 수행하였다. 기체 열-화학 모델이 유동장에 미치는 영향을 평가하여 로켓 유동장을 해석하는 목적에 가장 적합한 기체 모델을 제시하기 위하여 열량적 완전기체, 다윈 화학종 반응기체, 그리고 화학적 동결기체의 세 가지 기체 모델을 사용하여 유동장을 해석하고 그 차이를 검토하였다. 반응유동 해석 결과는 노즐 내부에서의 화학반응에 의한 연소가스의 온도 증가로 인해 다른 기체 열화학 모델에 비해 전체적으로 더 높은 온도 분포를 나타내었다. 플룸에서의 모든 화학반응은 전단류와 배럴 충격파 반사지점 후방의 고온 영역에 국한되어 일어났으며, 본 해석의 경우 플룸 내에서의 유한속도 화학반응이 유동에 미치는 영향은 미약한 것으로 나타났다. 그러나 본 연구에서 이루어진 유한속도 화학반응을 고려한 플룸 해석을 통하여 플룸에서의 주된 화학반응 및 반응 메커니즘을 확인할 수 있었다.

백악기 동아시아 신지구조 모델: 맨틀 플룸의 역할 (A New Tectonic Model of Cretaceous East Asia: Role of Mantle Plume)

  • 이창열
    • 자원환경지질
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    • 제52권5호
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    • pp.337-345
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    • 2019
  • 중국, 한국 그리고 일본을 포함한 동아시아 지역의 백악기 시기 화성 활동을 설명하기 위하여 해령 섭입 가설이 제안되어 널리 받아들여 졌다. 특히, 해령 섭입 가설은 남서일본에서 발견되는 아다카이트의 북동 방향으로의 분출 시기의 감소를 잘 설명하였다. 그러나, 해령 섭입 가설은 이후 밝혀진 지구화학 연구 결과 및 판재구성 모델과 배치되기 때문에 여러 문제점을 지닌다. 따라서, 해령 섭입 가설의 문제점을 극복하고 이 시기 화성 활동을 설명하기 위한 플룸-대륙 및 플룸-슬랩 상호 작용 가설이 제안되었고 이 가설은 해령 섭입 가설이 내포한 문제점을 극복할 뿐만 아니라 동아시아 지역의 백악기 화성 활동을 설명할 수 있다. 이 고찰에서는 해령 섭입 가설과 그 대안인 플룸-대륙 및 플룸-슬랩 상호 작용 가설에 대해 요약하여 소개하고 이 대안 가설을 증명하기 위한 추가 연구에 대해 제언한다.

지하수ㆍ토양의 매체별 상관성평가를 통한 토양오염저감예측

  • 이민효;윤정기;김문수;노회정;이길철;이석영
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2002년도 총회 및 춘계학술발표회
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    • pp.183-186
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    • 2002
  • The objective of this study is to predict behavior of a contaminant plume and concentration of contaminants in soil through tile relations between the concentrations of contaminants in groundwater and in soil on the shallow sandy aquifer contaminated with petroleum hydrocarbons. The current state of the plume and its fate in the study area was simulated by using the MODFLOW-RT3D model and geochemical parameters of grounwater had been monitored and measured during 3 years (1999~2001). The relations between the concentrations of contaminants in each medium were taken from the investigation of site characterization conducted in 1999. Simulation results showed the center of the plume would migrate 407m twenty years later. At that time, the concentration would be decreased down to about 26 mg/$\ell$(93%). In comparison TEX concentration in the groundwater with that in the soil, the value of correlation coefficient (r=0.876) was as high as it could be used. Based on the high r-value, the linear equation was obtained from regression analysis. The results of model simulation by RT3D engine showed that the highest TEX concentration in the groundwater would be 58.8 mg/$\ell$ 16 years later, and then the TEX concentration in soil would be below the alarming level (80 mg/kg) of regulation criteria.

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A CFD Study of Near-field Odor Dispersion around a Cubic Building from Rooftop Emissions

  • Jeong, Sang Jin
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제11권3호
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    • pp.153-164
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    • 2017
  • Odor dispersion around a cubic building from rooftop odor emissions was investigated using computational fluid dynamics (CFD). The Shear Stress Transport (here after SST) $k-{\omega}$ model in FLUENT CFD code was used to simulate the flow and odor dispersion around a cubic building. The CFD simulations were performed for three different configurations of cubic buildings comprised of one building, two buildings or three buildings. Five test emission rates were assumed as 1000 OU/s, 2000 OU/s, 3000 OU/s, 4000 OU/s and 5000 OU/s, respectively. Experimental data from wind tunnels obtained by previous studies are used to validate the numerical result of an isolated cubic building. The simulated flow and concentration results of neutral stability condition were compared with the wind tunnel experiments. The profile of streamline velocity and concentration simulation results show a reasonable level of agreement with wind tunnel data. In case of a two-building configuration, the result of emission rate 1000 OU/s illustrates the same plume behavior as a one-building configuration. However, the plume tends to the cover rooftop surface and windward facet of a downstream building as the emission rate increases. In case of a three-building configuration, low emission rates (<4000 OU/s) form a similar plume zone to that of a two-building configuration. However, the addition of a third building, with an emission rate of 5000 OU/s, creates a much greater odorous plume zone on the surface of second building in comparison with a two-building configuration.

측벽효과를 고려한 개구부 분출화염 거동 연구 (Study on the Ejected Plume from Opening Regarding Side-wall Effect in Fire)

  • 정재군;신이철
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2016년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.219-220
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    • 2016
  • The behavior of fire plumes has not yet been clearly identified for cases where sidewalls are installed near an opening in an unconfined space. In this research, we aim to quantitatively identify the effects on fire spread when sidewalls are located on both sides of an opening. Specifically, we focus on the effects on the fire plume of the relation between the location of sidewalls and the opening, and carry out a scale-model experiment to devise a flame height model and to evaluate the temperature distribution along the central axis of the flame.

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다공확장벽을 이용한 미사일 동체에 대한 플룸간섭 현상의 제어 (Control of Plume Interference Effects on a Missile Body Using a Porous Extension)

  • Young-Ki Lee;Heuy-Dong Kim
    • 한국추진공학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.33-38
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    • 2003
  • 플룸간섭 현상은 플룸에 의한 경계층 유동의 박리, 강한 전단층의 발생, 그리고 다수의 충격파들이 박리유동 및 전단층과 상호작용하게 되는 매우 복잡한 유동현상으로, 현재 미사일의 후미부에서 발생하는 플룸간섭 현상의 상세에 관해서는 잘 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 초음속 미사일의 동체후미부에서 발생하는 플룸간섭 현상의 특징 및 동체기저부에 설치된 다공확장벽(porous extension)의 플룸간섭 현상에 대한 영향을 수치해석적으로 조사하였다. 그 결과, 다공확장벽이 플룸에 의한 충격파와 경계층 유동의 박리를 완화시켜 미사일 동체의 제어성능이 향상될 수 있음을 알았다.

화생방 보고관리 및 모델링 S/W 시스템(NBC_RAMS)의 라그랑지안 퍼프 및 입자 모델에 따른 화학작용제 이송·확산 분석 (A Study on Transport and Dispersion of Chemical Agent According to Lagrangian Puff and Particle Models in NBC_RAMS)

  • 구혜윤;서지윤;남현우
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.102-112
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    • 2023
  • This research mainly focuses on the transport and dispersion of chemical agent plume according to the Lagrangian Puff Model and Lagrangian Particle Model of NBC_RAMS(Nuclear, Biological, Chemical Reporting And Modeling S/W System). NBC_RAMS was developed with the purposes of estimating the fate of Chemical, Biological, and Radioactive(CBR) agent plumes and evaluating damages in the Republic of Korea. First, it calculates the local weather pattern, i.e. wind speed, wind direction, and temperature, by considering the effects of land uses and topography. The plume behaviors are calculated by adopting the Lagrangian Puff Model(LPFM) or Lagrangian Particle Model(LPTM). In this research, we assumed a virtual chemical agent exposure event in a stable atmospheric condition during the summer season. The plume behaviors were estimated by both LPFM and LPTM on the used area(urbanized and dry area) and the agricultural land. The higher heat flux in the used area led to stronger winds and further downward movement moving of the chemical agent than the farmland. The lateral dispersion of the chemical plume was emphasized in the Lagrangian Puff Model because it adopted Gaussian distribution.

항공기 비행환경에 따른 플룸 IR 신호 영향성 연구 (Computational Investigation of the Effect of Various Flight Conditions on Plume Infrared Signature)

  • 김준영;전수환;명노신;김원철
    • 한국항공우주학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.185-193
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    • 2013
  • 항공기 추진 시스템의 IR(infrared; 적외선) 피탐지성 감소 연구를 위해 비행 환경에 따른 플룸 IR 신호의 영향성을 연구하였다. 이를 위해 가상의 아음속 무인기를 선정하고, 임무분석 및 성능 해석을 통해 엔진을 결정한 후 전체 임무를 만족시키는 노즐을 설계하였다. 압축성 CFD 코드를 이용하여 다양한 비행고도와 속도에 따른 열유동장 해석을 수행하였다. 열유동장 해석 결과를 바탕으로 narrow-band 모델을 기반으로 하여 항공기 후방 동체 플룸 IR 신호를 계산하였다. 다양한 비행조건에 따른 플룸 IR 신호를 분석하여 항공기 플룸 IR 신호 특성에 관한 정성적 정보를 도출하였다.