전산 유체 역학가마이시 방파제, 우타 쓰 고속도로 교량, 이와테 현 콘크리트 대들보 교량, 2011 토호쿠 쓰나미 동안 많은 작은 방파제 및 건물의 고장 원인을 파악하기 위해, 현장 측정 및 실험적 방법이 사용됩니다. 결과에 따르면 카 마이시 방파제는 케이슨의 뒤꿈치에서 발생하는 압력이 파편 마운드 기초의 베어링 용량을 초과하여 카이손의 토핑으로 인한 제트로 인한 파편 마운드의 무장 한 땅 쪽면의 정련과 함께 실패했습니다.
장치 유체 역학 장치 유체 역학
유체 역학 막 내의 장치는 또한 단백질 오염의 속도에 영향을 미칠 수있다. 유체 역학적 상호 작용을 이용하여 파울 링을 줄이는 기술을 연구했습니다.막 용액 계면에서 유체 혼합을 유도하기 위해 거친 채널을 사용했다.한정된 거리에서 막 표면에 직접 돌기를 배치하여 농도 경계층에서 주기적으로 불안정한 흐름을 유도했습니다. 는 교차 흐름 스트림으로 가스를 주입하여 오염을 줄였다.수 헤르츠의 주파수에서 수 psi의 배압은 직 교류 한외 여과에서 용질 플럭스를 2 배나 증가시켰다. 그 결과 파울 링 감소는 막을 통한 체력의 변환으로 인한 농도 경계층의 교란으로 인한 것으로 나타났습니다. 고속도로 교량은 교량의 거더 사이에 공기가 갇히고 교량 데크가 바다쪽으로 편각되어 있으며 교량 아래에 방벽이있어 실패했습니다. 수세는 또한 많은 작은 방파제와 건물의 고장에 대한 책임이 있었다.일부 경우에,이 스카우트는 모래 토양의 급속-드롭-유도 액화에 의해 강화되었다.
진동 유동 조건 하에서 관형 막 모듈의 성능을 평가하기 위해 수학적 모델을 개발했다.
플럭스에 대한 빠른 막 횡단 압력 맥동의 영향을 조사했다. 이 분석은 삼투압, 축 방향 압력 변화 및 대류 및 확산 물질 전달의 영향을 설명했습니다. 이 모델은 Kennedy et al.에 의해 얻은 실험 데이터와 잘 일치했다. 10 중량 % 수 크로스 용액의 역삼 투 동안 여과 액 플럭스에 대해 진동 흐름과 관련된 플럭스의 증가는 증가 된 전력 소비를 보상하는 것보다 더 많은 것으로 결론 지었다.
계산 유체 역학 모델 전산 유체 역학 모델
전산 유체 역학 접근법은 현재 많은 복잡한 흐름을 시뮬레이션하는 데 활용 될 정도로 충분히 진보 된 수준에 도달했습니다. 이러한 수준의 개발로 인해 많은 연구원들이 임계 값을 확실하게 예측할 수 있도록 접근법을 탐색 할 수있었습니다. 사용하여 이론적 모델에 대한 중요한 매개 변수를 얻고 두 가지 유체 / 구조 시뮬레이션을 사용하는 두 가지 전략이 추구되었습니다. 첫 번째 전략은 정적 위치로 이동하거나 규정 된주기 진동을 겪게되는 하나 이상의 튜브로 튜브 어레이를 모델링하는 것입니다. 후자를 이용하여 다수의 유체 힘 계수를 추출한 다음, 불안정한 유동 모델에서 활용하여 안정성 임계 값을 예측 하였다. 입구 부분은 너비가 0.25 단위이고 길이가 0.5 단위입니다. 채널의 총 길이는 5 개입니다. 유체 점도는 0.04, 중력 상수는 1, 계산 그리드는 불규칙한 사변형이 사용되는 램프 근처를 제외하고 0.1 x 0.02 단위의 직사각형 셀로 구성됩니다. 유입은 각각 숫자가 2와 50입니다.시뮬레이션 결과는 불안정하거나 다른 어려움없이 지형을 따르는 서지를 보여줍니다. 환경 유체 역학 에서는 초기에 건조하고 거칠고 다공성이며 경 사진 베드에서 서지가 전파되는 시뮬레이션에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 응용 분야는 범람원 및 조수 평지의 습윤 및 건조, 댐 파괴 및 제방 파단 분석, 해변에서의 파도 뛰기, 플래시 홍수 및 표면 관개에 이르기까지 다양합니다. 위에서 언급 한 모든 문제는 기후 변화와 기상 이변의 관점에서 매우 중요합니다. MAC 방법이 직면 한 문제는 크기와 부호가 크게 다른 베드 슬로프와 관련이 있습니다. 경사 베드에서 서지 전파의 시뮬레이션을 보여줍니다. 서지는 2 개의 평행 한 수평 판 사이의 제한된 흐름 섹션에 의해 채널로 안내된다. 이것은 완전히 발달 된 흐름이 채널로 유입되도록하고, 상류 경계를 방해하는 퇴행성 억제 파의 가능성을 방지합니다. 플레이트는 1 단위와 동일한 크기의 거리로 분리됩니다. 플레이트 길이는 2 단위이며, 채널의 총 길이는 16 단위입니다. 수평 방향으로의 공간 이산화 증분은 0.5이고, 수직 방향으로 0.025입니다. 유체 점도는 0.04이고, 중력 상수는 1입니다. 채널의 바닥 경사는 0.05입니다. 일정한 유입 속도가 적용됩니다..직사각형, 삼각형 및 임의의 사변형 셀을 통한 마커 이동이 원활하여 임의의 경계 셀을 사용한 방법의 성공적인 구현을 확인합니다. 곡선 경계 근처의 셀의 모든 가능한 구성이 자세히 프로그래밍되어 인접 고스트 셀에서 적절한 경계 조건을 제공합니다. 일반적인 응용은 그림 11.20에 나와 있습니다. 시뮬레이션은 곡선 바닥으로 저장통을 채우는 것에 해당합니다. 마커 위치는 마커가 앞뒤로 흔들리고 결국 평형에 접근함에 따라 중력에 의한 유체 운동의 역학을 보여줍니다. 요약하면, 추가적인 계산 노력이 가능하다면, 유한 요소 보간 또는 주문 제작 된 인터셉트 볼륨은 복잡한 바닥 경계로 인한 부분 셀의 부정확성을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 마커가 가장자리를 교차 할 때셀과 같은 유한 요소 인 경우 가장자리를 메모리에 저장해야합니다. 이 합병증은 복잡한 경계가있을 때 방법이 훨씬 더 효율적일 수 있음을 시사합니다. 또한 변형 요소 그리드와 결합 된 MAC 방법은 추가적인 유연성을 제공하고 자유 및 지하 유동 도메인을 결합 할 수있는 기회를 제공합니다.개발 된 비정상 모델을 사용하여 임계 속도에 대한 피치 대 직경 비율과 레이놀즈 수 효과를 조사했습니다. 칼리파과은 튜브 번들의 흐름 변동과 시간 지연을 연구하기위한 수치 기법을 개발했습니다. 획득 된 시차는 감소 된 임계 속도를 예측하기 위해 반 분석 모델에서 활용되었다. 인라인 어레이에 대한 흐름 분리의 시간 변화를 설명하기 위해 모델을 개발했습니다. 분리 구역에서의 수치 시뮬레이션은 구조적 모델 및 원거리 흐름 모델과 결합하여 안정성 임계 값을 얻었습니다. 유입 속도 분포는 최대 속도가 2 인 포물선입니다. 최대 속도 및 플레이트 거리에 따른 수는 2이며 해당 Reynolds 수는 50입니다. 자유 표면 프로파일의 모양은 실험적 관찰과 잘 비교되며 전파 속도는 실제로 매우 우수합니다. 표면 관개 현장 시험에서 측정 과 일치합니다. 자유 표면에서 "비행"마커가 있습니다. 그러나 시뮬레이션하는 동안 해당 번호는 제어 상태로 유지됩니다. 수직 방향의 거친 그리드 해상도에도 불구하고 바닥 근처의 빈 레이어가 사라졌습니다. 이것은 자유 표면 근처의 마커가 서지 전면에서 롤링되어 결국 바닥 층으로 들어가기 때문일 수 있습니다.
임의의 지형에서의 흐름을 시뮬레이션하는 모델의 기능을 보여주기 위해 그림 11.19 와 같이 중간 길이에 램프가있는 수평 채널에서 서지 전파 문제가 반복됩니다.
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