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논문 기본 정보

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학술대회자료
저자정보
Ich Long Ngo (창원대학교) Byeong Rog Shin (창원대학교)
저널정보
대한기계학회 대한기계학회 춘추학술대회 대한기계학회 2013년도 학술대회
발행연도
2013.12
수록면
4,018 - 4,023 (6page)

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A numerical study on the influence of the variation of water flow rate and water level on free surface vortices formed around an intake pipe in a pump sump was carried out. Free surface turbulent flow in a single intake channel was solved by using finite volume method with RANS equations with k-ω Shear Stress Transport turbulence model. A VOF multiphase model and typical open channel model are used to solve the problem of 3-D multiphase flow in the sump. The multi-blocked structure grid system which is verified for the grid dependency using the GCI was used to capture the behavior and interaction of flow between two fluid phases with higher accuracy. The numerical results showed that the depth of free surface vortex is proportional to the flow rate at the same water level. When the flow rate is high enough, the air bubble may create after separating from free surface vortex and the variation of vortices are no longer stable. By monitoring the minimum elevation of the air-water interface in time, the mechanism of formation of free surface vortex in term of changing water level was found out. It is stated that the lower water level is, the more the free surface vortex appears. A relatively common phenomenon in experimental pump sump models, in which the very high perturbation of turbulent fluid flow caused by air-entrained free and submerged vortices, was also reproduced. The detailed investigation of surface vortex behavior with respect to water flow rate as well as water level is made and discussed.
#Computational Fluid Dynamics (CFD) #Grid Convergence Index (GCI) #Free surface vortex #VOF multiphase model #Air-water interface #Vortex length #Vortex behavior #Pump sump

목차

Abstract
1. Introduction
2. Computational method
3. Numerical Results and discussions
4. Conclusion
References

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