• 대한기계학회논문집
• /
• 제16권4호
• /
• pp.803-810
• /
• 1992

본 연구에서는 서산등과 Nishiyama등이 제시한 특이점 분포법에 의한 기초식 을 비선형으로 해석하기 위하여 익과 유한한 길이의 캐비티의 자유유선에 용출, 와, 이중용출 등의 특이점을 분포시켜서 수퍼캐비테이션을 발생시키는 익열의 유동장을 지 배하는 비선형의 적분방정식을 복소포텐셜로 나타내고 경계 요소법을 이용하여 수치계 산함으로써 수퍼비테이션익열의 유동에서의 수력특성을 구하는 데 있다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제56권4호
• /
• pp.395-406
• /
• 2020

The objectives of this study were to develop the optimal structures of recirculating aquaculture tank for improving the removal efficiency of solid materials and maintaining water quality conditions. Flow analysis was performed using the CFD (computational fluid dynamics) method to understand the hydrodynamic characteristics of the circular tank according to the angle of inclination in the tank bottom (0°, 1.5° and 3°), circulating water inflow method (underwater, horizontal nozzle, vertical nozzle and combination nozzle) and the number of inlets. As the angle in tank bottom increased, the vortex inside the tank decreased, resulting in a constant flow. In the case of the vertical nozzle type, the eddy flow in the tank was greatly improved. The vertical nozzle type showed excellent flow such as constant flow velocity distribution and uniform streamline. The combination nozzle type also showed an internal spiral flow, but the vortex reduction effect was less than the vertical nozzle type. As the number of inlets in the tank increased, problems such as speed reduction were compensated, resulting in uniform fluid flow.

• Korea-Australia Rheology Journal
• /
• 제20권1호
• /
• pp.15-26
• /
• 2008

It has been known that there is a viscoelastic instability in the channel flow past a cylinder at high Deborah (De) number. Some of our numerical simulations and a boundary layer analysis indicated that this instability is related to the shear flow in the gap between the cylinder and the channel walls in our previous work. The critical condition for instability initiation may be related to an inflection velocity profile generated by the normal stress near the cylinder surface. At high De, the elastic normal stress coupling with the streamline curvature is responsible for the shear instability, which has been recognized by the community. In this study, an instability criterion for the flow problem is proposed based on the analysis on the pressure gradient and some supporting numerical simulations. The critical De number for various model fluids is given. It increases with the geometrical aspect ratio h/R (half channel width/cylinder radius) and depends on a viscosity ratio ${\beta}$(polymer viscosity/total viscosity) of the model. A shear thinning first normal stress coefficient will delay the instability. An excellent agreement between the predicted critical Deborah number and reported experiments is obtained.

• Tribology and Lubricants
• /
• 제32권5호
• /
• pp.147-153
• /
• 2016

Friction reduction between machine components is important for improving their efficiency and lifespan. In recent years, surface texturing has received considerable attention as a viable means to enhance the efficiency and tribological performance of highly sliding mechanical components such as parallel thrust bearings, mechanical face seals, and piston rings. In this study, we perform lubrication analysis to investigate the effect of dimple shapes and orientations on the lubrication characteristics of a surface textured parallel thrust bearing. Numerical analysis involves solving the continuity and Navier-Stokes equations using a commercial computational fluid dynamics (CFD) code, FLUENT. We use dimples consisting of hemispherical and different semiellipsoidal orientations for simulation. We compare pressure and streamline distributions, load capacity, friction force, and leakage flowrate for different numbers of dimples and orientations. We find that the dimple shapes, orientations, and their numbers starting from an inlet influence the lubrication characteristics. The results show that partial texturing of the bearing inlet region, and the ellipsoidal dimples with the major axis aligned along the lubricant flow direction exhibit the best lubrication characteristics in terms of higher load capacity and lower friction. The results can be used in the design of optimum dimple characteristics for parallel thrust bearings, for which further research is required.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소성가공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.381-383
• /
• 2005

극저온 압연중인 알루미늄 합금의 미세조직의 변화 - 집합조직의 발전과 결정립 크기 및 형상 변화 -를 예측할 수 있는 오일러리안 유한요소 해석을 수행하였다. 패스 당 압하율 $30\%$ 인 연속 세 패스의 압연공정을 시뮬레이션 하여 얻은 결과는 실험에서 관측된 것과 비슷한 경향을 보여, 본 연구의 해석모델의 타당성을 입증하였다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소성가공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.43-46
• /
• 2005

Micro molding technology is a promising mass production technology for polymer based microstructures. Mass production technologies such as the micro injection/compression molding, hot embossing, and micro reaction molding are already in use. In the present study, we have developed a numerical analysis system to simulate three-dimensional non-isothermal cavity filling for hot embossing, with a special emphasis on the free surface capturing. Precise free surface capturing has been successfully accomplished with the level set method, which is solved by means of the Runge-Kutta discontinuous Galerkin (RKDG) method. The RKDG method turns out to be excellent from the viewpoint of both numerical stability and accuracy of volume conservation. The Stokes equations are solved by the stabilized finite element method using the equal order tri-linear interpolation function. To prevent possible numerical oscillation in temperature Held we employ the streamline upwind Petrov-Galerkin (SUPG) method. With the developed code we investigated the detailed change of free surface shape in time during the mold filling. In the filling simulation of a simple rectangular cavity with repeating protruded parts, we find out that filling patterns are significantly influenced by the geometric characteristics such as the thickness of base plate and the aspect ratio and pitch of repeating microstructures. The numerical analysis system enables us to understand the basic flow and material deformation taking place during the cavity filling stage in microstructure fabrications.

• 한국산업융합학회 논문집
• /
• 제24권4_2호
• /
• pp.467-474
• /
• 2021

The renewable energy is known as eco-friendly energy to reduce the use of fossil fuel and decrease the environmental pollution due to exhaust gas. Targets of solar collector in domestic are usually acquisitions of hot water and hot air. System of air-heating collector is one of the technologies for obtaining hot air in cases of especially heating room and drying agricultural product. The purpose of this study is to investigate the characteristics of thermal flow such as relative pressure, velocity, outlet temperature and buoyancy effect in air-heating collector using solar heat. The flow field of air-heating collector was simulated using ANSYS-CFX program and the behaviour of hot air was evaluated with SST turbulence model. As the results, The streamline in air-heating collector showed several circular shapes in case of condition of buoyancy. Temperature difference in cross section of outlet of air-heating collector did not almost show in cases of buoyancy and small inlet velocity. Furthermore merit of air-heating collector was not observed in cases of inlet velocities. Even though it was useful to select condition of buoyancy for obtaining high temperature, however, it was confirmed that the trade off between high temperature of room and rapid injection of hot air to room could be needed through this numerical analysis.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
• /
• 제9권1호
• /
• pp.2-8
• /
• 2005

목적 : 뇌종양 및 확산텐서 영상으로 얻어진 그 주변 신경 다발을 동시에 가시화하는 소프트웨어를 구현하고 그것을 통해 뇌종양이 그 주변 신경다발에 미치는 영향에 대한 조사에의 적용 가능성을 시험해 보고자하였다. 대상 및 방법 : IDL을 기반으로 뇌종양과 그 주변 신경다발의 통합적 가시화를 구현하였다. 뇌종양을 가진 한 환자에 대한 T1 강조영상 및 확산텐서 영상을 포함하는 자기공명영상이 3.0T자기공명장치에서 획득되었다. 우리는 해부학적 정보를 위해 두개골을 제거한 뇌 영상과 구획화된 뇌종양을 위한 대조강화 T1 강조 영상을 이용하여 서피스 및 볼륨렌더링을 사용하였다. 대뇌 백질 신경 다발추적을 위해 사용되는 확산텐서영상을 위해서는 25개 방향의 확산경사 자계를 이용하는 SE-EPI방법을 사용하였다. 신경 다발추적 방법으로는 streamline과 tensorline 방법을 사용하였다. T1 강조 영상 및 확산텐서 영상의 공간적 불일치를 보정하기 위해 SPM을 이용한 정합을 수행하였다. 우리의 소프트웨어는 PC 윈도우 환경에서 작동할 수 있도록 구현되었다. 결과 : 한 명의 뇌종양 환자에 대하여 튜브 모양의 신경다발, 대뇌 백질 서피스 렌더링 , 뇌종양의 볼륨/서피스렌더링의 통합적 가시화를 성공적으로 구현하였다. 결론 : 우리의 결과는 뇌종양 및 그 주변 신경다발의 통합적 가시화의 실현 가능성을 보여주었다. 더불어 우리의 구현된 통합적 가시화는 뇌종양 부위 및 그 주변 부의의 대뇌 백질 확산 비등방성의 정량적인 분석에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국가스학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.12-18
• /
• 2019

자동차 엔진이나 소각로 등의 연소기기에서 질소산화물을 저감하기 위한 여러 가지 방법 중에 배기가스 재순환 방법이 널리 쓰이고 있다. 본 연구에서는 고온의 배기가스를 재순환 유입하기 위해 벤튜리 튜브를 사용할 경우에 상온의 공기 노즐 출구 위치를 변화하여 고온의 배기가스를 재순환 유입하는 최적 위치를 도출하기 위해 전산 열유체해석을 통해 살펴보았다. 또한 상온의 공기 노즐 출구에 원뿔을 설치한 경우에 대한 배기가스 재순환 유입량 특성을 고찰하였다. 공기 노즐 출구 위치를 배기가스 재순환 유입 출구의 시작위치(z=0)에서 끝 위치(z=0.6m)로 변화하였을 때 유선과 온도 분포 변화를 관찰하였으며 배기가스 재순환 유입량비와 혼합가스 출구의 평균온도로 정량적으로 비교하였다. 본 연구를 통하여 상온의 공기 노즐 출구 위치는 z=0.15m(1/4L)에서 재순환 유입량과 출구에서의 평균온도가 가장 최대가 되는 것을 알 수 있었다. 또한 공기 노즐 출구에 원뿔을 설치하면 공기 노즐 출구의 속도가 증가하여 배기가스 재순환 유입량이 약 2배 증가하고 혼합가스 출구 온도도 $116^{\circ}C$ 증가하는 것을 알 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제27권7호
• /
• pp.1106-1115
• /
• 2021

본 연구에서는 80k Bulk carrier의 저항성능 향상을 목적으로 선미부에 1개의 핀을 부착해 선미 유동을 제어하였고, 저항성능 및 반류의 변화를 분석하였다. 부착된 핀은 직사각형 단면을 가지며, 길이와 폭, 두께는 고정된 채 길이 및 흘수 방향 부착 위치와 유선에 대한 각도만 변화가 있었다. 나선 및 핀이 부착된 선체에 대한 모형 스케일에서의 CFD 해석이 수행되었고, 그 결과를 실선 확장 후 비교하였다. 핀은 프로펠러로 유입되는 빌지 볼텍스의 경로를 선미 트랜섬 쪽으로 변화시켰고, 이는 프로펠러 상부와 선미부의 압력을 증가시켰다. 이로 인해 선체의 압력저항 및 전 저항이 감소되었으며, 감소율은 핀의 부착 위치가 선미 및 선저와 가까울수록 높았다. 또한 핀은 공칭반류를 감소시켰는데 핀의 각도가 커질수록 반류의 변화가 컸고, 전 저항 저감률은 최대가 되는 특정 각도까지만 비례하였다. 대상 선박에 단일 핀을 부착했을 시의 최대 전 저항 저감률은 약 2.1 %였고, 선미로부터 수선간장의 12.5%, 선저로부터 흘수의 10 % 위치에 14°의 각도로 부착됐을 때이다.