• 제목/요약/키워드: \textsc{k}-\varepsilon numerical model

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$\textsc{k}-\varepsilon$ 난류 모형을 이용한 해향저류의 해석 (Analysis of Undertow Using$\textsc{k}-\varepsilon$ Turbulence Model)

  • Hwang, Seung-Yong;Lee, Kil-Seong
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.357-368
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    • 1993
  • 확산이 지배적인 흐름을 가정하여, 쇄파대의 해향저류와 난류구조에 대한 수치모형이 $ extsc{k}$-$\varepsilon$ 난류모형을 이용하여 개발되었다. 해향저류란 쇄파대에서 바다쪽으로 흐르는 주기평균된 강한 흐름을 말하며 주로 파곡 아래에 나타난다. 롤러에서 쇄파에 의해 발생된 난류는 아래쪽으로 퍼져나가면서 그 기운을 잃게된다. 지배 방정식은 파에 의한 주기평균-전단응력이 고려된 운동 방정식과 쇄파에 의한 난류 에너지 생성이 포함된 $textsc{k}$-와 $\varepsilon$-식으로 구성된다. 이 식들은 삼단계 완전 음해법으로 차분되고, Thomas 알고리즘으로 풀 수 있다. 쇄파지점에 가까운 곳을 제외하면, 모형은 실험값과 좋은 일치를 보여준다

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$k-{\varepsilon}-\bar{\upsilon{'}^2}$모델을 이용한 경사진 충돌제트의 유동 및 열전달 특성에 대한 수치해석적 연구 (A Numerical Study on Flow and Heat Transfer Characteristics for an Oblique Impingement Jet Using $k-{\varepsilon}-\bar{\upsilon{'}^2}$ Model)

  • 최영기;최봉준;이정희
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권9호
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    • pp.1183-1192
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    • 2001
  • The numerical simulation has been conducted for the investigation of flow and heat transfer characteristics of an oblique impingement jet injected to a flat plate. The finite volume method was used to discretize the governing equations based on the non-orthogonal coordinate with non-staggered variable arrangement. The $textsc{k}$-$\varepsilon$-ν(sup)'2 turbulence model was employed to consider the consider the anisotropic flow characteristics generated by the impingement jet flow. The predicted results were compared with the experimental data and those of the standard $textsc{k}$-$\varepsilon$ turbulence model. The results of the $textsc{k}$-$\varepsilon$-ν(sup)'2 model showed better agreement with the experimental data than those of the standard $textsc{k}$-$\varepsilon$ model. In order to get the optimum condition, the flow and temperature fields were calculated with a variation of inclined angle($\alpha$=30$^{\circ}$~90$^{\circ}$) and the distance between the jet exit and impingement plate-to-diameter (L/D=4~10) at a fixed Reynolds number(Re=20,000). For a small L/D, the near-peak Nusselt numbers were not significantly effected by the inclined angle. The near-peak Nusselt numbers were not significantly affected by the L/D in the case of a large $\alpha$. The overall shape of the local Nusselt numbers was influenced by both the jet orifice-to-plate spacing and the jet angle.

차내 환기구 형상변화에 대한 연구 (A Study ono the Type-Change of Automotive Register)

  • 김종원;윤종갑;배한;원성필
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제7권6호
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    • pp.123-134
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    • 1999
  • Nowadays since the automobile is regarded as the third living space, comfortable conditions are required in the passenger compartment. The customer's concern on air-conditioning/heating, ventilation and demisting/defrosting performances has been much increased. Both ventilation and demisting /defrosting performances are directly influenced by register location, shape of regist guide vane, ventilation flow rate, air distribution , and air circulation pattern. Diffuse plume of air from the register is desirable not only to maintain comfort when the comfort when the comfortable condition has been satisfied but to improve demisting /defrosting performance. In this study, experimental and numerical investigation about the flow field of six different register vane types were carried out , respectively. The numerical analysis, based upon the $textsc{k}$-$\varepsilon$ turbulence model , was applied to the air flow field. The results show that the shape of register guide vane should be considered as an important design paramter.

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경륜장 내부의 화재발생에 따른 열 및 연기 거동에 대한 수치적 연구 (Numerical Simulation on the Heat and Smoke Flow Phenomena Due to the Fire in a Cyclodrome)

  • 박원희;김태국;손봉세
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.13-19
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    • 2003
  • 본 논문에서는 경륜장 내부에서의 열전달과 연기성장 특성에 대한 수치적 연구를 수행하였다. 화재발생 부분의 속도 및 온도는 플롬 모델로 구하여 졌으며, 난류유동 특성을 예측하기 위하여 표준 $textsc{k}$-$\varepsilon$ 난류모델이 사용되었다. 본 연구에서는 경륜장 내부에서 화재 발생에 따른 열적 거동과 연기 분포를 보았으며 이러한 결과는 화재방재 설계에 있어 유용한 자료로 이용될 수 있다.

풍성류 계산을 위한 연직 와점성계수 산정방법의 비교평가 (Comparative Evaluation of Determination Methods of Vertical Eddy Viscosity for Computation of Wind-Induced Flows)

  • 정태성;이길성;오병철
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.205-215
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    • 1994
  • 난류모형을 도입하여 풍성류에 대한 3차원 수치모형을 수립하고, 풍성류 계산에 있어서 연직 와점성계수 산정방법들에 대한 비교평가를 수행하였다. 검토된 방법은 함수형(0-방정식), 1-방정식, 2개의 2-방정식 난류모형($ extsc{k}$-$\varepsilon$$textsc{k}$-ι)이며, 난류모형은 난류확산 특성길이의 연직분포에 대한 비교를 통하여 각 방법의 특징이 검토되었다. 양단이 막힌 수로와 순환수로에서 유속의 연직분포 계산결과를 수리실험자료와 비교검증하였다. 분석결과에 의하면 1-방정식 난류모형에 적합한 난류확산 특성길이 산정식은 포물선형이었으며, 2-방정식 난류모형($textsc{k}$-ι 모형과 $textsc{k}$-$\varepsilon$모형)은 대체로 실험치와 일치하는 경향을 보였다. 바람에 의한 영향이 전수심에 미치지 않는 경우에 가정된 연직 와점성계수의 분포는 바람이 영향을 미치는 수심까지만 적용되며, 영향이 없는 수심에서는 연직확산이 거의 일어나지 않아 적정성계수의 크기가 0에 가까웠다.

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로켓 노즐 내의 난류유동 및 열 전달에 관한 수치 해석적 연구 (Numerical Study on Turbulent Flow and Heat Transfer in the Rocket Nozzle)

  • 배주찬;이태호;강신형
    • 한국추진공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.73-81
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    • 1997
  • 질량가중평균의 완전 Wavier-Stokes 방정식, 압축성 난류유동에 대한 Morkovin의 가설, $\textsc{k}$-$\varepsilon$ 난류모델, 압력구배와 벽열전달과 압축성의 효과를 고려한 벽함수 모델, Karki의 수치해석기법 등을 사용하여 로켓노즐 내의 난류유동 및 열 전달을 수치해석하고 Back 등의 실험 결과와 비교하였다.

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대기 혼합층 발달 과정의 모형 실험과 수치 해석 (Laboratory Experimentals and Numerical Analysis for Development of a Atmospheric Mixed Layer)

  • 이화운
    • 한국환경과학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.17-26
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    • 1993
  • The layer that is directly influenced by ground surface is called the atmospheric boutsdary layer in comparison with the free atmosphere of higher layer. In the boundary layer, the changes of wind, temperature and coefficient of turbulent diffusion in altitude are large and have great influences an atmospheric diffusion. The purpose of this paper is to express the structure and characteristics of development of mixed layer by using laboratory experiment and numerical simulation. Laboratory experiment using water tank are performed that closely simulate the process of break up of nocturnal surface inversion above heated surface and its phenomena are analyzed by the use of horizontally averaged temperature which is observed. The result obtained from the laboratory experiment is compared with theoretical ones from ; \textsc{k}-\varepsilon numerical model. The results are summarized as follows. 1) The horizontally averaged temperature was found to vary smoothly with height and the mixed layer developed obviously being affected by the convection. 2) The mean height of mixed layer may be predicted as a function of time, knowing the mean initial temperature gradient. The experimental values are associated well with the theoretical values computed for value of the universal constant $C_r$= 0.16, our $C_r$ value is little smaller than the value found by Townsend and Deardoru et al.

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정사각형 관내의 전개 중인 난류 유동 해석 (Calculation of Developing Turbulent Flow in a Square Duct)

  • 신승주;박승오;김의택
    • 대한기계학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.170-177
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    • 1989
  • 본 연구에서는 부분 포물형 Navier-Stokes 방정식에 Speziale이 제안한 비선형 k-.epsilon. 난류 모형을 적용하여 비직교 조표계에서 전개 중인 유동의 평균 속도와 난류 운동에너지 등을 예측하였다.

쇄파대에서 정현파의 쇄파 (Wave Breaking of Sinusoidal Waves in the Surf Zone)

  • 황종길;김영택;조용식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제37권6호
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    • pp.461-466
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    • 2004
  • 본 연구에서는 쇄파대에서 정현파의 쇄파에 대해 수리모형실험과 수치모형실험을 수행하였으며, 두 실험결과를 비교하였다. 수치해석 모형에서는 Reynolds 방정식을 지배방정식으로 사용하고 난류해석을 위해 $textsc{k}$-$\varepsilon$ 모델을 적용하였으며, 자유수면변위를 추적하기 위해 VOF기법을 사용하였다. 수리모형실험과 수치모형실험 모두 동일한 수심과 주기를 가질 경우, 입사파의 파고가 커질수록 쇄파발생 지점이 경사시작 지점으로부터 가까운 위치로 이동하는 경향을 보였다. 또한, 쇄파발생시 파고비(H/H$_{0}$)는 동일한 수심과 파고를 가질 경우, 주기가 커질수록 증가하는 경향을 보였다.

난류모델을 이용한 개수로 급축소부 흐름의 수치해석 (A Numerical Analysis of Flow through Open Channel Constrictions using Turbulence Model)

  • 최흥식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제30권3호
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    • pp.201-210
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    • 1997
  • $textsc{k}$-$\varepsilon$난류모델을 이용한 개수로 급축소부 흐름의 해석을 위한 수치모형을 개발하였고, 그 수치실험결과는 실험결과와 잘 일치하였다. 이는 난류모델에 의한 적절한 난류 와점성계수의 산정이라 생각된다. 유함수 및 유속분포의 분석을 통한 축소부 통과후 급변화 흐름의 수리특성을 분석하였고, 또한 난류 와점성계수의 분포를 분석하였다. 따라서 천수방정식의 점성항에 경험적인 유효점성계수의 도입보다는 흐름의 양상과 장소에 따라서 변화하는 난류와점성계수의 산정에 의한 급변화흐름의 해석이 필요하다.

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