• 제목/요약/키워드: Viscous resistance

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CFD를 이용한 벌크화물선의 선형개발 (Hull Form Development of a Bulk Carrier using CFD)

  • 박현석;김병남;김우전
    • 대한조선학회논문집
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    • 제45권5호
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    • pp.502-512
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    • 2008
  • CFD tools were intensively used to develop a bulk carrier hull form of 180,000 DWT. HCAD and WAVIS were utilized to vary and evaluate the hull forms. LCB and framelines were systematically changed starting from a mothership. Resistance characteristics have been assessed by evaluating the wave-pattern resistance and viscous pressure drag along with the wave profile and wake distribution. It was found that the hull forms obtained from LCB variations were not good enough to satisfy the target resistance coefficient because of large wave generation at the design speed. After choosing the appropriate one from the LCB variation series, bow and stern framelines have been modified to improve wave-making characteristics and wake distribution, respectively. Model tests were performed to confirm the CFD results. Furthermore, the effect of free surface on CFD application was investigated, and a few comments are given on the difference between WAVIS version 1.4 and 2.0.

선박용 스트레이너의 압력강하 예측에 관한 연구 (A Study on the Prediction of Pressure Drop for Ship Strainer)

  • 손인수
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제24권5호
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    • pp.573-579
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    • 2021
  • In this study, flow analysis was performed on three types of strainers for ships with different flow rates to predict the pressure drop of the strainer due to the filter of strainer. In the case of flow analysis, the flow analysis was performed by applying the porous media method by applying the resistance value derived by Ergun's equation to the filter position. As a result of the analysis, it was found that when the dimensions of the strainer body were small, the influence of the flow rate on the pressure drop was large. In addition, the amount of pressure drop and the flow rate are almost linearly proportional, and an analysis formula that can predict the amount of pressure drop was derived. In order to predict the amount of pressure drop of the strainer when blockage exist in the strainer filter, the analysis was performed by introducing the resistance ratio to derive the prediction equation. Using this equation, it is thought that it will be possible to predict the performance of the strainer due to blockage in the future strainer design and field application.

콘택트렌즈 운동의 기초 (Fundamentals of Contact Lens Movement)

  • 김대수
    • 한국안광학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.5-13
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    • 2008
  • 목적: 각막 부착 콘택트렌즈에는 어떠한 힘이 작용하며 또한 이 힘에 따른 렌즈의 운동을 알아보고자 본 해설을 작성하였다. 방법: 렌즈 아래 눈물층에는 모세관작용에 따른 힘이 발생하고 렌즈 회전에 따른 눈물층 간격변화에 기인하는 복원력이 발생한다. 눈깜빡임에 따라 콘택트렌즈는 눈꺼풀-렌즈 사이 마찰력과 눈꺼풀의 가속도에 의한 힘, 눈물층의 복원력 및 점성저항력에 의해 운동(움직임)이 결정된다. 눈깜빡임 도중/후 매순간 렌즈의 위치를 예측할 수 있는 미분방정식과 그 수치계산 프로그램 모델을 수립하였다. 이 컴퓨터 모델을 사용하여 눈깜빡임 주기, 렌즈의 BC, 눈꺼풀 압력 변화에 따른 매 순간 렌즈 위치를 예측할 수 있었다. 결과: 눈깜빡임 주기가 길수록, 눈꺼풀 압력이 클수록 눈꺼풀에 의한 마찰력 영향이 커져 렌즈 움직임이 커지며 BC가 증가할수록 눈물층 간격이 증가하여 점성저항력이 감소하며 따라서 렌즈 움직임이 커지는 것을 알 수 있었다. 눈깜빡임 후 렌즈는 눈물층 간격 변화에 따른 복원력과 눈물층의 점성저항력에 의해 진폭이 감소하는 진동을 하면서 평형위치로 복귀하게 된다. 이 경우 BC가 증가할수록 저항력이 감소하여 평형 위치로의 접근이 빨라진다. 결론: 콘택트렌즈의 움직임은 렌즈-각막 사이 눈물층의 물성 및 형상과 아울러 눈깜빡임에 의해 지배된다.

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쌍축 컨테이너선의 선미선형 변화에 따른 유동 특성에 대한 수치해석 (Numerical Analysis of Flow Characteristics of a Twin-skeg Container Ship with Variation of Stern Hull Shape)

  • 김희택;반석호;김형태
    • 대한조선학회논문집
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    • 제44권6호
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    • pp.551-563
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    • 2007
  • Numerical analysis for flow characteristics of a twin skeg container ship was carried out according to skeg vertical angles($0^{\circ}$, $10^{\circ}$, $20^{\circ}$) and skeg distances(16m, 20m, 24m) by using a commercial CFD code, FLUENT. Computed: pressure distributions, wake distributions and resistance coefficients have been compared with experimental and WAVIS results carried out by MOERI. Flow characteristics from numerical analysis such as nominal wake fractions, wake distribution and directions of the transverse vectors give good agreement with WAVIS results, even though there are quantitative discrepancy comparing with experimental measurements at the propeller plane. It is found that the better resistance performance can be obtained with the increase of the skeg vertical angle and the decrease of the skeg distance, which are mainly caused by viscous pressure resistance due to the skeg form and pressure recovery around the skeg. In addition, a vertical angle of the skeg gives more effect to the resistance coefficient comparing with the skeg distance. On the basis of results of the present study, it shows that numerical analysis using the commercial code, FLUENT, is useful and efficient tool for the evaluation of the complex stern hull form with twin-skegs.

Level-Set법을 이용한 일반상선의 저항성능 해석 (Analysis of Resistance Performance of Modern Commercial Ship Hull Form using a Level-Set Method)

  • 박일룡;김진;반석호
    • 대한조선학회논문집
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    • 제41권2호
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    • pp.79-89
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    • 2004
  • The viscous free surface flow around KRISO container ship (KCS) is computed using the finite volume based multi block RANS code, WAVIS developed at KRISO. The free surface is captured with the Level-Set method and the realizable k-$\varepsilon$ model is employed for turbulence closure. The computations are carried out at model scale. For accurate free surface solution and its stable convergence the computations are performed with a suitable grid refinement around the free surface by applying an implicit discretization method based on a finite volume method to the Level-Set formulation. In all computational cases the numerical results agree well with experimental measurements.

수소 브레이크어웨이 디바이스 유동해석을 위한 필터의 구간별 다공성 등가 모델 제시 (Velocity Considered Sectional Porosity Equivalent Model (VSPE) of Filters for CFD Analysis of Breakaway Devices)

  • 손성재;안수진;송태훈;조충희;박상후
    • 한국기계가공학회지
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    • 제18권8호
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    • pp.82-90
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    • 2019
  • We propose an equivalent model of a sintered metal mesh filter calculated by Ergun's equation and polynomial regression for the CFD analysis of breakaway devices at a hydrogen fueling station. CFD analysis of filters that cause high pressure loss is essential because breakaway devices in high-pressure hydrogen conditions require low pressure loss. A differential pressure experiment with a filter was performed in a low-pressure air condition considering similarities. An equivalent model was developed by deriving the resistance value by the polynomial regression using the experimental results. The results of CFD analysis using the equivalent model show that there was almost no error in the operating condition of the breakaway device compared to the experimental results. Through this work, we believe that the proposed equivalent model of a filter can be applied to the analysis of breakaway devices in hydrogen fueling stations. We will study how to optimize the shape and position of the filter in breakaway devices using the developed equivalent model.

Motion Behavior of Platform Supply Vessels Running Under Regular Wave Conditions in RANS Model

  • Park, Huiseung;Jang, Hoyun;Ahn, Namhyun;Yoon, Hyunsik
    • 해양환경안전학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.366-372
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    • 2019
  • This study performed a numerical analysis of a 3D unsteady viscous flow in order to investigate ship motion responses running through regular waves of the platform supply vessel. The feasibility of numerical analysis was tested under the three regular wave conditions of the KRISO container ship (KCS) suggested at the 2010 Gothenburg CFD Workshop. The resulting resistance coefficient, heave motion, and pitch angle were compared with the model test of the harmonic analysis. Also, the ship motion response characteristics of the platform supply vessel were performed using the proven method of the KRISO container ship (KCS). The ship motions including the resistance coefficient, heave motion, and pitch angle according to the time series were investigated via harmonic analysis under regular waves condition of ${\lambda}/LPP=1.87$ and $H_S=0.078m$.

치과용 복합레진의 중합 전 slumping resistance와 점탄성 (SLUMPING RESISTANCE AND VISCOELASTICITY OF RESIN COMPOSITE PASTES)

  • 서희연;이인복
    • 대한치과보존학회:학술대회논문집
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    • 대한치과보존학회 2008년도 Spring Scientific Meeting(the 129th) of Korean Academy if Conservative Dentistry
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    • pp.235-245
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 복합레진의 slumping resistance를 측정할 수 있는 방법을 개발하고, 그 유용성을 평가하기 위해 rheometer를 이용해 측정된 복합레진의 여러 유변학적 성질과 slumping resistance의 상호 관련성을 밝히고자 하였다. 상용되는 hybrid composites (Z100, Z250, DenFil, Tetric Ceram, ClearFil)와 nanofil composite (Z350)를 2 mm 두께의 디스크 모양의 시편으로 만들었다. 사각형의 단면을 가진 알루미늄 형판으로 레진 디스크를 눌러 표준화된 자국을 남겼다. 이것을 즉시 광중합하거나 (no-slump) $25^{\circ}C$ 에서 3 분간 방치한 후에 광중합 하였다 (slumped). 횐 경석고로 광중합된 레진을 복제한 후 laser 3-D profilometer 로 표면의 단면 영상을 얻었다. Slumping 전 후 홈의 깊이의 비를 구해 slumping resistance index (SRI)라 정의하였다. 각 복합레진의 중합 전 전단 점탄성을 측정하기 위해 회전형 rheometer를 이용하여 동적회전전단실험과 squeeze test를 시행하였다. 더불어 flow test를 시행하였다. 동적회전 전단실험 및 압착실험의 결과와 SRI의 상호관련성을 조사하기 위해 상관분석을 하였다. 여섯 가지의 재료의 SRI 값에는 차이가 있었다 (Z100 < DenFil < Z250 < ClearFil < Tetric Ceram < Z350). SRI는 전단점성 (손실)계수 G"와 가장 큰 양의 상관관계를 보였으며 Tan ${\delta}$는 SRI와 상관관계가 없었다. SRI는 수직 가압에 대한 저항 보다 전단흐름에 대한 저항과 관련성이 높았다. 본 연구에서 도입된 imprint method와 SRI는 복합레진이 slumping 되는 경향을 정량화하였으며 복합레진 조작성의 평가방법으로 사용할 수 있었다.

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치과용 복합레진의 중합 전 slumping resistance와 점탄성 (SLUMPING RESISTANCE AND VISCOELASTICITY OF RESIN COMPOSITE PASTES)

  • 서희연;이인복
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제33권3호
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    • pp.235-245
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 복합레진의 slumping resistance를 측정할 수 있는 방법을 개발하고, 그 유용성을 평가하기 위해 rheometer를 이용해 측정된 복합레진의 여러 유변학적 성질과 slumping resistance의 상호 관련성을 밝히고자 하였다. 상용되는 hybrid composites (Z100, Z250, DenFil, Tetric Ceram, ClearFil)와 nanofil composite (Z350)를 2 mm 두께의 디스크 모양의 시편으로 만들었다. 사각형의 단면을 가진 알루미늄 형판으로 레진 디스크를 눌러 표준화된 자국을 남겼다. 이것을 즉시 광중합하거나 (no-slump) $25^{\circ}C$ 에서 3 분간 방치한 후에 광중합 하였다 (slumped). 흰 경석고로 광중합된 레진을 복제한 후 laser 3-D profilometer 로 표면의 단면 영상을 얻었다. Slumping 전 후 홈의 깊이의 비를 구해 slumping resistance index (SRI)라 정의하였다. 각 복합레진의 중합 전 전단 점탄성을 측정하기 위해 회전형 rheometer 를 이용하여 동적회전전단실험과 squeeze test를 시행하였다. 더불어 flow test를 시행하였다. 동적회전전단실험 및 압착실험의 결과와 SRI의 상호관련성을 조사하기 위해 상관분석을 하였다. 여섯 가지의 재료의 SRI 값에는 차이가 있었다 (Z100 < DenFil < Z250 < ClearFil < Tetric Ceram < Z350). SRI 는 전단 점성(손실)계수 G"와 가장 큰 양의 상관관계를 보였으며 Tan ${\delta}$는 SRI와 상관관계가 없었다. SRI는 수직 가압에 대한 저항 보다 전단흐름에 대한 저항과 관련성이 높았다. 본 연구에서 도입된 imprint method와 SRI는 복합레진이 slumping 되는 경향을 정량화하였으며 복합레진 조작성의 평가방법으로 사용할 수 있었다.

다공성 매질 개념을 이용한 응축기의 응축 열전달에 관한 수치 해석 (Numerical analysis of condensation in the condenser using the porous medium approach)

  • 제준호;최치웅;김무환
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.2261-2266
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    • 2007
  • In this study, the numerical analysis to estimate condensation heat and mass transfer of the condenser was carried out using the PMA (porous medium approach). In the PMA, the details of tube bundle in the condenser are replaced by the porous medium, and the flow resistance term is added in the momentum equation. In this regard, the PMA is quite helpful for the study of tube bundle in the large condenser. The pressure loss through tube bundle can be compensated by viscous and inertial momentum sink terms, which was validated numerically. Value of the pressure drop was compared to that of Butterworth correlation. Three dimensional analysis of condensation for McAllister condenser with the PMA was conducted using Fluent 6.2 and UDFs (use-defined functions). The result of condensation rate was analogous to previous results (experimental and numerical data).

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