• 제목/요약/키워드: particle laden two-phase flow

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Eulerian-Lagrangian 방법에서 입자 및 유동 격자계 분리를 통한 2상 유동의 효율적 계산 (Efficient Computation of Two-Phase Flow by Eulerian-Lagrangian Method Using Separate grids for the Particles and Flow Field)

  • 박순일;이진규;장근식
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2003년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.43-48
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    • 2003
  • When the Eulerian-Lagrangian method is used to analyze the particle laden two-phase flow, a large number of particles should be used to obtain statistically meaningful solutions. Then it takes too much time to track the particles and to average the particle properties in the numerical analysis of two-phase flow. The purpose of this paper is to reduce the computation time by means of a set of particle gird separate to the flow grid. Particle motion equation here is the simplified B-B-O equation, which is integrated to get the particle trajectories. Particle turbulent dispersion, wall collision, and wall roughness effects are considered but the two-way coupling effects between gas and particles are neglected. Particle laden 2-D channel flow is solved and it is shown that the computational efficiency is indeed improved by using the current method

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고체입자가 부상된 이상유동에서 운반유체의 난류강도에 대한 해석적 접근 (A Theoretical Approach on the Turbulence Intensity of the Carrier Fluid in Two-phase Particle-laden Flows)

  • 김세윤;이충구;이계복
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.2037-2042
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    • 2003
  • The purpose of this research is to develop the model of turbulence modulation due to the presence of particles in various types of particle-laden flows. Available experimental data were surveyed and the dependence of turbulence modulation of carrier-phase on particle size, concentration and particle Reynolds number were examined. This study takes into account the effect of wake produced by particle, the drag between phases and the velocity gradient in the wake to estimate the production of turbulence. The model of turbulence modulation using the mixing length theory under the assumption of equilibrium flow is proposed. Numerical results show that the model is successful in predicting the characteristics of the particle-laden flow in various conditions both qualitatively and quantitatively.

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고체입자가 부상된 이상유동에서 운반유체의 난류강도에 대한 해석적 접근 (A Theoretical Approach on the Turbulence Intensity of the Carrier Fluid in Two-phase Particle-laden Flows)

  • 김세윤;이충구;이계복
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권6호
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    • pp.813-820
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    • 2003
  • The purpose of this research is to develop the model of turbulence modulation due to the presence of particles in various types of particle-laden flows Available experimental data are surveyed and the dependence of turbulence modulation of carrier-phase on particle size, concentration and. particle Reynolds number are examined. This study takes into account the effect of wake produced by particle, the drag between phases and the velocity gradient in the wake to estimate the production of turbulence. The model of turbulence modulation using the mixing length theory under the assumption of equilibrium flow is proposed. Numerical results show that the model is successful in predicting the characteristics of the particle-laden in various flow conditions both qualitatively and quantitatively.

고체입자가 부상된 이상유동에서 압력강하에 대한 해석적 접근 (A Theoretical Approach on the Pressure Drop in Two-phase Particle-laden Flows)

  • 김세윤;이계복
    • 에너지공학
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    • 제14권1호
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    • pp.11-17
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 입자가 부상된 이상유동에서 난류특성 변화를 고려하여 여러 유동 조건에 적용할 수 있는 단위 길이당 압력손실을 예측하는 모델을 개발하는 것이다. 입자 뒤의 후류, 입자 크기, 부하도, 상사이의 밀도비가 고려되었다. 마찰에 의한 압력 강하량은 검사체적에서의 힘의 평형을 사용해 유도되었고 난류강도와 압력 강하량의 상관관계를 구하였다. 수치해석 결과는 실험결과와 잘 일치하고 수치모델이 입자가 부상된 이상유동에서 압력강하의 기구를 잘 예측하는 것을 확인하였다.

유사 흐름 측정을 위한 입자추적유속계 알고리듬의 개발 (Development of a PTV Algorithm for Measuring Sediment-Laden Flows)

  • 류권규;마리안 머스테;로버트 에테마;윤병만
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권10호
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    • pp.841-849
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    • 2005
  • 유사 입자가 포함된 흐름이나 공기 방울이 포함된 흐름과 같은 이상류 (two-phase flow) 는 유체의 속도와 입자의 속도와 같은 두 가지 서로 다른 속도 분포가 존재한다. 이러한 이상류의 속도장 분석을 위해서는 두 가지 속도 분포를 별도로 측정할 수 있는 기법을 이용해야 한다. 공기 방울이 포함된 흐름에 대해서는 입자영상 유속계(PIV)나 입자추적유속계(PTV)를 이용하여 비교적 타당한 정도로 유속 분포를 측정하여 왔다. 그러나 자연 모래를 포함한 흐름 영상의 속도 분포 해석에서는 PIV나 PTV가 그다지 성공적이지 못했는데, 그것은 흐름 중에 있는 유사 입자가 영상을 해석하기 어렵게 만들기 때문이다. 유사 흐름의 속도 분석을 위해 다양한 영상 분석 기법을 결합한 방법을 제시하였다. 입자 추출 알고리듬으로 역치값, 경계 추출 알고리듬, 세선화 알고리듬을 조합한 새로운 방법을 제안하였다. 또한 입자의 이동 변위 계산을 위해서 PIV와 PTV를 조합한 새로운 방법을 개발하였다. 이 새로운 알고리듬은 다음과 같은 기능을 가지고 있다. (1) 새알고리듬은 유사 입자, 특히 자연 모래와 같이 불규칙한 형태를 갖는 입자의 경계를 정확히 찾아낼 수 있다. (2) 필요한 정보를 잃어버리지 않고, 반사광이나 난반사에 의한 영상을 효율적으로 제거할 수 있다. (3) 추적 입자가 유사입자 가까이에 있어 유사의 난반사 영역이 들어 있어도 이를 분리해 낼 수 있다.

고체입자가 부상된 자유 횡분류 유동에 대한 전산모사 연구 (I) -2상 분류궤적과 운동량 전달기구- (Numerical Simulation Study on Gas-Particle Two-Phase Jets in a Crossflow (I) -Two-Phase Jet Trajectory and Momentum Transfer Mechanism-)

  • 한기수;정명균
    • 대한기계학회논문집
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    • 제15권1호
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    • pp.252-261
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    • 1991
  • 본 연구에서는 2상 횡분류의 평균 유동특성을 비교적 정확히 예측할 수 있는 방법을 제시하는데 있다. 이를 위하여 2상 기체 분류속에 유입되는 자유흐름의 질량 유입을 Keffer와 Baines의 유입함수를 이용하기로 하며, 입자와 기체분류사이의 궤적 이탈을 고려하기로 한다. 이런 모델을 이용하여 2상 횡분류의 분출초기의 입자와 기 체분류의 속도비(particle to gas velocity ratio at the jet exit)가 유동에 미치는 영향을 알아보고자 한다.

이산요소법을 이용한 보행류 해석 프로그램 개발 (Development of an Analysis Program for Pedestrian Flow based on the Discrete Element Method)

  • 남성원;권혁빈
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.3197-3202
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    • 2007
  • An analysis program for pedestrian flow has been developed to investigate the flow patterns of passenger in railway stations. Analysis algorithms for pedestrian flow based on DEM(Discrete Element Method) are newly developed. There are lots of similarity between particle-laden two phase flow and passenger flow. The velocity component of 1st phase corresponds to the unit vector of calculation cell, each particle to passenger, volume fraction to population density and the particle velocity to the walking velocity, etc. And, the walking velocity of passenger is also represented by the function of population density. Key algorithms are developed to determine the position of passenger, population density and numbering to each passenger. By using the developed program, we compared the simulation results of the effects of the location and size of exit and elapsed time.

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지하역사 기본 모델에 대한 여객 유동 특성 해석 (Analysis of Pedestrian Flow Characteristics in Subway Station)

  • 남성원
    • 한국철도학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.271-276
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    • 2006
  • Insight into behaviour of pedestrians as welt as tools to assess passenger flow condition is important in such instances as planning and geometric design of railway station under regular and safety-critical circumstances. Algorithm for passenger flow analysis based on DEM (Discrete Element Method) is newly developed. There are lots of similarity between particle-laden two phase flow and passenger flow. The velocity component of 1st phase corresponds to the unit vector of calculation cell, each particle to passenger, volume fraction to population density and the particle velocity to the walking velocity, etc. And, the walking velocity of passenger is also represented by the function of population density. Key algorithms are developed to determine the position of passenger, population density and numbering to each passenger. To verify the effectiveness of new algorithm, passenger flow analysis for the basic models of railway station is conducted.

철도 역사 모델에 대한 여객 유동 해석 (Numerical Analysis on Passenger Flow for the Model of Railway Station)

  • 권혁빈;차창환;남성원
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.387-391
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    • 2006
  • Insight into behaviour of pedestrians as well as tools to assess passenger flow conditions are important in for instance planning and geometric design of railway station under regular and safety-critical circumstances. Algorithm for passenger flow analysis based on DEM(Discrete Element Method) is newly developed. There are lots of similarity between particle-laden two phase flow and passenger flow. The velocity component of 1st phase corresponds to the unit vector of calculation cell, each particle to passenger, volume fraction to population density and the particle velocity to the walking velocity, etc. And, the walking velocity of passenger is also represented by the function of population density. Key algorithms are developed to determine the position of passenger, population density and numbering to each passenger. To verify the effectiveness of new algorithm, passenger flow analysis for the basic models of railway station is conducted.

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입자온도 분포를 고려한 탄소입자와 산소에서의 이상폭발현상에 관한 연구 (On the two phase detonation in carbon laden oxygen : taking into account of inner particle temperature distribution)

  • 승성표;백승욱
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권5호
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    • pp.1104-1112
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    • 1988
  • 본 연구에서는 고체연소미립자로써 탄소입자와 산화제로써 순수 산소를 사용 하였으며, 매우 높은 대류 열 전달 상태에서 탄소입자 표면의 대류 열저항과 고체 내 부의 전도 열 저항에 의하여 발생하는 탄소입자 내부의 온도구배를 고려하여 탄소입자 와 순수 산소의 혼합물에 있어서 이상 폭발현상을 수치적으로 연구하였다.