• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제28권1호
• /
• pp.52-57
• /
• 2014

본 논문에서는 에너지방정식과 비정상 비압축성 Navier-Stokes 방적식을 사용하여 동절기 소방배관의 동파방지를 위한 최적의 열선위치를 확인하였다. 물의 자연대류와 소방 배관의 전도 열방정식이 결합된 복합열전달을 해석하였다. 혼합 열전달 배관 내 물의 비정상적인 유동과 온도분포를 확인하기 위하여 SIMPLE 형태의 알고리즘을 기반으로 한 상용코드(ANSYS-FLUENT)가 사용되었다. 수치해석을 수행하여 등온선과 벡터장을 살펴보았다. 물의 열팽창계수를 일정하다고 가정할 때 소방 배관 단면의 하부에 열선을 설치하는 것이 다른 위치에 설치하는 것보다 시간에 따른 물의 최저온도가 가장 높아서 동파방지에 가장 효과적인 것을 확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.33-39
• /
• 2015

본 논문에서는 동절기 소방용 CPVC 배관의 동파방지를 위하여 최적의 열선위치를 에너지방정식과 비정상 비압축성 Navier-stokes 방정식을 사용하여 수치해석을 수행하였다. CPVC 배관은 탄소강관과 열용량 등 주요 물성에 큰 차이가 있어 배관 내 물의 유동에 큰 차이를 보이는 것을 확인할 수 있었다. 물의 자연대류와 CPVC 배관의 열전도가 결합된 복합열전달을 해석하였다. 상용코드(Fluent)를 사용하여 혼합 열전달 배관 내 물의 비정상적인 유동과 온도분포를 확인하였다. 소방용 CPVC 배관 단면의 하부에 열선을 설치하는 것이 다른 위치에 설치하는 것보다 시간에 따른 물의 최저 온도가 가장 높아서 동파방지에 보다 효과적인 것을 확인하였다.

• KIEAE Journal
• /
• 제5권1호
• /
• pp.27-33
• /
• 2005

Global efforts have made to reduce energy consumption and $CO_2$ gas emission. One of the weakest parts for energy loss through the whole building components is building envelopes. Lots of technologies to increase the thermal performance of building envelopes have been introduced in recent year. Transparent Insulation Wall(TIW) is a new technology for building insulation and has been function both solar transmittance and thermal insulation. A mathematical model of a Transparent Insulation Wall equipped with south wall was proposed in order to predict thermal performance under varying climates(summer and winter). Unsteady state heat transfer equations were set up using an energy balance equation and solved using Gauss-Seidel iteration solution procedure. The thermal performance of the TIW determined from a wall surface and air layer temperature, non-airconditioned room temperature and air conditioning load. As a result, this numerical study shows that the TIW is effective in an air conditioning load reduction. Further experimental study is required to establish complete TIW system.

• International Journal of Fluid Machinery and Systems
• /
• 제9권3호
• /
• pp.237-244
• /
• 2016

An unsteady three-dimensional simulation based on Reynolds time-averaged governing equation and RNG $k-{\varepsilon}$ turbulence model, was presented for pump-as-turbine, the pressure fluctuation characteristic of hydraulic turbine with guide vane was obtained. The results show that the time domains of pressure fluctuation in volute change periodically and have identical cycles. In volute tongue and inlet pressure fluctuations are light, while in dynamic and static coupling interface pressure fluctuations are serious; In impeller blade region the pressure fluctuation of pressure surface are lighter than that of suction surface. The dominant frequencies of pressure fluctuation concentrate in low frequency region, and concentrate within 2 times of the blade passing frequency.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제27권3호
• /
• pp.421-428
• /
• 2003

The aerodynamic characteristics of the Wells turbine for wave energy conversion have been investigated by the numerical simulation to reproduce hysteretic behaviors. The pressure distributions on the suction surface of the blade were investigated to find out the cause of the hysteretic mechanism. The results have shown that the hysteretic behavior is associated with streamwise vertical flow appearing near the suction surface and become more obvious. as the tip clearance and solidity change. Also it has shown that such phenomena occur due to different behaviors of wakes in the accelerating and decelerating flow process. The CFD analysis shows a good agreement with experimental results.

• 한국압력기기공학회 논문집
• /
• 제13권2호
• /
• pp.51-59
• /
• 2017

Steam jets ejected from a rupture zone of high energy pipes may cause damage to adjacent structures. This event could lead to more serious accidents in nuclear power plants. Therefore, to prevent serious accidents, high energy pipes of nuclear power plants are designed according to the ANSI / ANS 58.2 technical standard. However, the US Nuclear Regulatory Commission (USNRC) has recently pointed out non-conservatism in existing high energy pipe fracture evaluation methods, and required the assessment of the unsteady load of the jet caused by a potential feedback mechanism as well as the impact range of steam jet, the jet impact loads and the blast wave effects at the initial breakage stage. The potential feedback mechanism refers to a phenomenon in which a vortex formed by impingement jets amplifies vortex itself and induces jet vibration in a shear layer. In this study, CFD methodology using the LES turbulence model is established and numerical analysis is carried out to evaluate the dynamic behavior of impingement jets and the potential feedback mechanism during jet impingement. Obtained results have been compared with an empirical correlation and experiment.

• 한국가스학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.20-30
• /
• 2014

비전통가스 자원을 개발하기 위해서는 저류층 암체의 치밀성을 도출하는 물성 분석이 요구된다. 특히, 치밀가스와 같은 비전통자원의 경우, 전통적인 천연가스전과 비교하여 투과도가 특징적으로 낮아서 통상적인 물성 측정 기술을 적용하기에는 한계가 있다. 이에 본 연구에서는 비정상상태에서 저투과성 암체의 물성을 측정하는 압력펄스감소법을 기반으로 실험 장치를 개발하였다. 개발된 기기는 우리나라 경상분지 치밀사암의 물성 분석에 이용되었으며, 각 시료의 투과도와 공극률을 도출하였다. 또한, 실험을 통해 얻은 자료와 이론해 모델 간의 회귀분석 결과 모두 0.96 이상의 상관계수를 나타냈으며, 개발된 장치에 대한 높은 신뢰성을 확인할 수 있었다.

• 전기학회논문지
• /
• 제63권8호
• /
• pp.1134-1139
• /
• 2014

Recently the need for renewable energy development is expanding due to the global climate change, the environmental issues and the limited fossil energy resources. Dependence of energy on overseas is high in Korea. To resolve the environmental problems and to improve the energy independence rate, the development of renewable energy is more required. The small hydro power, one of the renewable energy resources, has been developing and operating from a long time ago. If we are new developing a small hydro power with the use existing dams and reservoirs, we will design the length of inlet pipe and the diameter suitable for it. However, in case of using the existing water supply pipe which had been designed suitable for water service, the designer has to review and check that the pipe is suitable for operating a generator. In this paper, the design of small hydro power using the existing long pipe of water supply, we suggest the optimum way to reduce the water hammer in pipe which causes the unsteady flow during the load-shutdown of generator, the generator operation plan for the stable supply of water and the design factor of determining the generator capacity through the analysis between discharge and head-loss.

• 에너지공학
• /
• 제20권3호
• /
• pp.178-184
• /
• 2011

압축공기저장(CAES) 발전은 가스터빈에 필요한 압축공기를 야간이나 비첨두 시간에 저렴한 전기로 미리 압축해서 저장하였다가 주간에 활용하는 것으로 전력 저장과 발전의 하이브리드 기술이라고 할 수 있다. 그러나 기존 압축공기저장 발전의 경우 심야에 압축공기를 일정부피의 압축공기 저장조에 충전하게 되면 저장조내의 압력은 점점 증가하게 되고, 반대로 주간에 발전을 위해 압축공기를 방출하게 되면 저장조내의 압력은 감소하게 된다. 이와 같이 운전 압력비 조건이 넓은 범위로 변화하여 설계 압력비에서 벗어나게 되는 것은 압축 및 팽창효율이 크게 감소하게 되는 원인이 된다. 본 논문에서는 이러한 기존의 변압식 압축공기저장 발전 방식의 문제점을 해결하기 위해 새로운 방식의 정압식 압축공기저장 발전 방식을 제시하고 있으며, 엑서지 개념을 포함한 에너지 분석을 통해 에너지 밀도 증가와 효율 향상 효과를 예측하였다. 새로운 방식의 정압식 압축공기 저장 발전 방식은 정압식 압축공기 저장 발전과 공압식 양수발전의 하이브리드 개념으로 기존 변압식 압축공기저장 발전 방식에 비해 정압 운전에 의한 효율향상과 에너지 밀도 증가로 압축공기 저장조의 크기를 50%이상 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다.

• 대한조선학회논문집
• /
• 제53권4호
• /
• pp.266-274
• /
• 2016

Many researchers have been trying to improve the propulsion efficiency of a propeller. In this study, the numerical analysis is carried out for the POW(Propeller Open Water test) performance of a propeller equipped with an energy saving device called PHVC(Propeller Hub Vortex Control). PHVC is aimed to control the propeller hub vortex behind the propeller so that the rotational kinetic energy loss can be reduced. The unsteady Reynolds Averaged Navier-Stokes(URANS) equations are assumed as the governing flow equations and are solved by using a commercial CFD(Computational Fluid Dynamics) software, where SST k-ω model is selected for turbulence closure. The computed characteristic values, thrust, torque and propulsion efficiency coefficients for the target propeller with and without PHVC and the local flows in the propeller wake region are validated by the model test results of KRISO LCT(Large Cavitation Tunnel). It is concluded from the present numerical results that CFD can be a good promising method in the assessment of the hydrodynamic performance of PHVC in the design stage.