• 대한기계학회논문집
• /
• 제16권6호
• /
• pp.1163-1170
• /
• 1992

본 연구에서는 자동차 전자제어식 공기유량계를 Fig.2와 같이 평행평판 안에 사각 지주가 있다고 단순화하고 공기는 이차원 비 압축성 점성유동으로 가정했다. 지배방정식은 유체 운동량방정식(navier-Stokes equation)을 와도 전달 방정식(vorti- city transport equation)과 유량 함수 방정식(stream function equation)으로 변환하 여 사용하였다. Peacemanrachford ADI 방법으로 수치해석 하였으며, 유량 함수 방정 식의 수렴성을 좋게 하기 위하여 Wachspress parameter를 사용하였다. 벽면의 경계 조건은 Briely의 4th-order Lagrange interpolation 방법을 따랐다. Reynolds 수 200과 500에서의 비정상유동(unsteady flow)을 계산하였으며, 유동이 정상상태(steady state)에 도달하였을 때에 유동을 교란시켜 와동 흘림(vortex shedding)을 구하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제15권2호
• /
• pp.64-72
• /
• 1991

The unsteady, two-dimensional laminar flow and heat transfer of an incompressible, constant-property fluid flowing around a circular cylinder are numerically analyzed. The Navier-Strokes equation and the energy equation are solved by the finite difference method. The range of the Reynolds number is 10 to 100 and the Prandtl number considered is 0.7. The contours of the flow pattern, equi-vorticity line and isotherm pattern around a circular cylinder are shown. Also, numerical solutions of the surface vorticity, pressure coefficient, drag coefficient, local Nusselt number and mean Nusselt number are obtained. The numerical results for the final time fo calculation are compared with the other available experimental and theoretical results for the steady state and are found to be in good agreement with them.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제14권2호
• /
• pp.393-398
• /
• 1990

A method is proposed which can be used to obtain the fibesr content distribution of compression molded long fiber-reinforced thermoplastic sheet for nonisothermal state. The fiber is modelled to be a sphere. Once the one-dimensional unsteady state heat conduction equation in solved, the mean temperature in defined across the thickness direction. The viscosity of matrix is determined with the mean temperature. Using the obtained viscosity, two-dimensional sheet0like part compression molding is simulated with the finite element method. Comparison with experiments shows that the method accurately predicts the distribution.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제40권4호
• /
• pp.264-269
• /
• 2016

본 논문은 단열층을 가지는 솔라폰드의 온도특성을 알아보기 위한 기초 연구이다. 또한, 기존의 단열층을 가지지 않는 경우의 솔라폰드의 온도특성과 비교하였다. 수치해석법은 유한차분법(Finite-Difference Method)를 이용하였으며, 2차원 비정상의 상태를 가정하여 계산하였다. 수치해석을 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 솔라 폰드의 깊이가 깊어지면 폰드의 하부까지 도달하는 일사량이 줄어들기 때문에 온도 상승 효과는 발생하지 않는 것을 확인했다. 2) 동절기에는 토양의 온도가 솔라 폰드 내 물의 온도보다 상대적으로 높아 토양에서 폰드 내로 열이 전달되는 것을 확인할 수 있었다. 3) 단열층을 가지는 솔라폰드의 경우, 태양의 의존율은 83.3%, 보일러의 의존율은 16.7%로 자연에너지의 의존도가 높은 것을 확인할 수 있었다.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제31권5호
• /
• pp.205-212
• /
• 2015

In this research, effects of profile changes of stem section of the plunger on the lubrication characteristics of a fuel injection pump (FIP) were evaluated by hydrodynamic lubrication analysis. The clearance between plunger and barrel was divided into two regions, head and stem. The head was not involved in preventing a decrease of fuel oil pressure. So, research efforts were focused on both edges of the plunger’s stem. The two -dimensional Reynolds equation was used to evaluate lubrication characteristics with variations in viscosity, clearance and profile for a laminar, incompressible, unsteady-state flow. Moreover, the equilibrium equation of moment and forces in the vertical and horizontal directions were used to determine the motion of the plunger. The equations were discretized using the finite difference method. Lubrication characteristics of the FIP were investigated by comparing the dimensionless minimum film thickness, or film parameter, which is the ratio of minimum film thickness to surface roughness. Through numerical analyses, we showed that the profile of the lower edge of the stem had no effect on lubrication characteristics, but the profile of the upper edge had a significant influence on lubrication characteristics. In addition, changes in the profile were more effective in improving lubrication characteristics under low viscosity conditions.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제16권4호
• /
• pp.548-559
• /
• 2015

We performed a numerical simulation based on the two-dimensional (2-D) unsteady Euler's equation with a single-step Arrhenius reaction model in order to investigate the detonation wave front propagation of an Argon (Ar) diluted oxy-hydrogen mixture ($2H_2+O_2+12Ar$). This simulation operates in the detonation frame of reference. We examine the effect of grid size and the performance impact of integrated quantities such as mass flow. For a given set of baseline conditions, the minimal and maximum grid resolutions required to simulate the respective detonation waves and the detonation cell structures are determined. Tertiary shock wave behavior for various grids and pre-exponential factors are analyzed. We found that particle fluctuation can be weakened by controlling the mass flow going through the oblique shock waves.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제31권3호
• /
• pp.279-290
• /
• 1998

충격파의 높이나 속도는 홍수제어조작이나 수로벽과 빠른 유속을 가지는 하천에서 교량의 설계에 중요한 자료가 된다. 따라서 광범위한 조건에서 흐름의 불연속면을 모의할 수 있는 수치모형이 요구된다. 본 연구에서는 천수방정식을 지배방정식으로 한 Godunov 형 유한체적법 모형을 개발하였다. Riemann 해법으로 Roe(1981)의 해법이 사용된다. 이 모형은 본 연구에서 비구조적격자(unstructured grids)를 사용하기 위해 개발된 수정 MUSCL을 도입하였다. 양해법을 쓰는 본 모형은 시간간격을 자동 계산한다. 개발된 모형을 전형적인 이차원 댐 붕괴파 모의, 수리모형 실험에서 행해진 붕괴파 모의, 그리고 수리모형 실험에서 행해진 만곡수로에서의 정상상태 모의 등에 적용하였다. 그 적용결과에 의해 다음과 같이 결론을 내었다. 1)유한체적법은, 충격파 모의를 위한 수치해석 기법인 Godunov 형 방법과 잘 결합될 수 있기 때문에 충격파를 모의하기에 적당한 방법이다. 2)수정 MUSCL과 결합된 유한체적법 모형이 충격파를 잘 포착함으로써 수정 MUSCL의 적용성이 입증되었다.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제31권5호
• /
• pp.213-220
• /
• 2015

This study evaluates the effect of grooves on the stem part of a plunger on the lubrication characteristics of a fuel injection pump (FIP) by using hydrodynamic lubrication analysis. The current study uses the two-dimensional Reynolds equation to evaluate the changes in lubrication characteristics with variations in clearance, viscosity, and grooves for a laminar, incompressible, and unsteady state flow. This study investigates the lubrication characteristics by comparing the dimensionless minimum film thickness or the film parameter, which is the ratio of the minimum film thickness to surface roughness. The analysis method for the groove section differs depending on the depth of the groove. For instance, in the case of a shallow groove, the film thickness equation considers the depth of the groove, while in the case of a deep grove, it considers the flow continuity. The lubrication characteristics of the FIP are more sensitive to changes in the groove width than to changes in other design variables. Moreover, the application of a groove is more effective under low viscosity conditions. The smaller the distance from the edge of the stem part to the first groove in the case of shallow grooves, the better are the lubrication characteristics of the FIP. In contrast, in the case of deep grooves, the lubrication characteristics of the FIP improve as the distance increases. The application of shallow grooves is more effective for improving the lubrication characteristics than the application of deep grooves.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제31권4호
• /
• pp.148-156
• /
• 2015

In the study, a design process for ensuring optimal clearance in a fuel injection pump(FIP) is suggested. Structure analysis and hydrodynamic lubrication analysis are performed to determine the optimal clearance. The FIP is simulated using Hypermesh, Abaqus 6.12 to evaluate the reduction of clearance when the maximum supply pressure is applied. The reduction in clearance is caused by the difference in the deformations between the barrel and plunger. When the deformation of the plunger is larger than that of the barrel, a reduction in clearance at the head part occurs. On the other hand, the maximum clearance reduction equals the maximum deformation in the stem part, because the deformation of barrel does not occur in this region. The clearance of FIP should be designed to be larger than maximum reduction of clearance in order to avoid contact between the plunger and barrel. In addition, the two-dimensional Reynolds equation is used to evaluate lubrication characteristics with variations of viscosity, clearance and nozzle for a laminar, incompressible, unsteady state flow. The equation is discretized using the finite difference method. The lubrication characteristics of FIP are investigated by comparing film parameter, which is the ratio of the minimum film thickness and surface roughness. The optimal clearance of FIP is to be designed by considering the maximum reduction in clearance, lubrication characteristics, machining limits and tolerance of clearance.

• 한국가스학회지
• /
• 제7권4호
• /
• pp.44-52
• /
• 2003

본 논문은 원자력발전소 방화벽에 설치된 케이블관통부 충전시스템(CPFS: Cable penetration fire stop) 안에서 일어나는 동적 열전달 현상을 수식화하고, 새로운 혼합알고리즘을 이용해서 수치적으로 계산하여, 3차원 그래픽으로 나타내는 작업에 관한 연구이다. CPFS 내에서의 열전도 현상을 주어진 초기조건과 경계조건하에서 포물선 편미분방정식(Parabolic PDE)으로 수식화하였다. 계산을 단순화하기 위하여 전체 열 흐름을 z-축직선상에서의 일어나는 열전도 성분과 x-y-좌표 평면상에서 일어나는 열전도 성분으로 나누었다. z-축과 평행한 직선상에서 일어나는 열전도를 나타내는 PDE는 연속과완화법(SOR: Sequential over-relaxation)을 이용하여 유한불연속 점들에 대한 연립상미분방정식(ODE)으로 만들어서 풀었고, x-y-좌표 평면상에서 일어나는 열전도에 관한 PDE는 Galerkin 유한요소법(FEM: Finite element method)을 적용하여 ODE로 전환해서 풀었다. 여기서 시간과 공간의 함수인 온도는 각 직선상의 점들과 각 평면상의 요소절점들에 대해서 일정한 시간간격으로 초기온도와 경계온도를 업데이트하여 번갈아 가며 계산한다. 이러한 일련의 계산결과를 바탕으로 CPFS시스템 내에서의 온도분포의 동적인 변화를 계산해 낼 수 있었다. 결론적으로 관통하는 케이블이 CPFS시스템의 온도분포에 매우 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다. 시뮬레이션 결과는 CPFS내의 온도분포를 쉽게 이해할 수 있도록 3차원 그래픽으로 나타냈으며, 관통하는 케이블이 방화시스템의 온도분포에 매우 중요한 영향을 끼친다는 것을 알 수 있었다. 마지막으로 계산결과를 실험결과와 직접 비교함으로써, 개발된 모델과 계산 알고리즘의 정당성을 보였다.