• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권9호
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• pp.923-928
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• 2015

FDS는 화재분석에 가장 많이 사용되는 프로그램 중 하나로 정확한 분석을 위하여 적정격자 선정이 필요하다. 이 연구에서는 적정격자 선정을 위하여 다양한 격자 종횡비(AR)를 선정하여 FDS v 6.1.2로 분석하였다. 계산시간은 온도 등의 변화로부터 시간평균값을 구하는데 충분히 긴 10분으로 설정하였다. 그리고 온도와 가시거리, 질량수지의 시간평균값은 준정상상태를 유지하는 200~600초 구간의 값으로부터 구하였다. 그 결과 $10{\times}10{\times}3[m^3]$와 $20{\times}20{\times}3[m^3]$의 두 공간에 각각 1 [MW]와 2 [MW]의 폴리우레탄 화재가 발생했을 때 종횡비 1~6에 대한 열방출률과 온도, 가시거리, 질량수지를 비교하였다. 열방출률은 종횡비와 공간의 크기 및 화재규모에 무관하게 정확함을 확인하였다. 또 $AR{\leq}5$에서는 준정상상태의 온도와 가시거리가 잘 예측되었다. 그러나 종횡비의 증가에 따라 온도의 감소폭이 증가하였고, 질량보존의 만족도가 떨어졌다. 따라서 화재 초기의 온도와 가시거리가 중요한 요소인 성능위주설계에서 $AR{\geq}3$인 경우에는 격자크기에 대한 세심한 검토가 필요함을 확인하였다. 높은 정확도가 요구되는 구획화재 시뮬레이션에는 수직방향 격자크기 0.1~0.2 [m] 이하와 종횡비 2 이하의 격자크기가 바람직함을 알 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.67-72
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• 2012

대규모 건축물의 화재 시뮬레이션에 사용되는 FDS의 적정 격자크기를 제시하기 위해 3개의 개구부가 있는 $20{\times}10{\times}3m^3$ 크기의 실과 $44{\times}48{\times}10m^3$ 크기의 클린룸에 대한 화재 시뮬레이션을 수행하였다. z방향 격자크기를 0.2 m로 고정하고 x, y방향의 격자크기 0.1~1.0 m(종횡비 0.5~5.0)에 대한 온도와 가시거리의 변화를 비교하였다. x, y방향 적정 격자크기는 0.5 m(종횡비 2.5) 이내이며, 1.0 m의 경우에는 오차가 큰 것으로 나타났다. 온도, 가시거리 등의 변동으로 인해 유효피난시간의 산정에 주의가 요구되고, 불가피하게 큰 격자를 사용해야하는 경우에는 격자크기에 대한 검토가 필요하며, 더 큰 격자를 사용하기 위해 격자의 종횡비에 관한 추가연구가 필요함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권9호
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• pp.1-11
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• 2004

본 연구에서는 비정렬 격자계에서 가장 많이 쓰이는 근사 해법 중의 하나인 LU 기법의 오일러 방정식에 대한 수렴성 및 안정성에 관한 연구를 수행하였다. 적절한 스칼라 모델 방정식을 사용하여 LU기법이 갖는 고유한 특성에 관해서 해석적으로 논의하였으며, 이를 system of equations 형태인 오일러 방정식으로 확장 해석하였다. 해석 결과 LU 기법의 수렴성 및 안정성은 격자 종횡비와 연관된 특별한 독립변수의 조합으로 표현되며, 이러한 독립 변수의 조합을 사용하여 어떠한 종횡비의 격자에 대해시도 수렴성 및 안정성의 저하 현상이 발생되지 않음을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권11호
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• pp.1039-1048
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• 2008

본 논문에서는 새로운 비선형 와류격자법 계산 과정이 제안된다. 기존의 계산 과정은 자유와의 형태 계산을 위해 내부 반복계산 및 하향이완법을 포함한다. 하지만 본 논문에서는 유사 정상 개념에 기초한 새로운 수식을 제안하여 자유와의 형태를 계산함으로써, 계산 과정에서 내부 반복계산 및 하향이완법을 생략한다. 또한 반복계산이 진행됨에 따라 각 분절에 유도되는 유속도를 적절히 평균해 줌으로써 알고리듬의 수치적 안정성을 향상시킨다. 그리고 낮은 종횡비 날개에 대한 수치실험을 수행하여 분절의 길이, 와류중심반경, 후류영역 계산범위 등과 같은 중요 인자들의 적절한 기준을 경험적으로 결정한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권1호
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• pp.79-88
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• 2015

본 연구에서는 유한차분법(FDM)을 적용한 혼성 격자볼츠만 방법(HLBM)을 이용하여 직사각 형태를 갖는 공동형상 내 혼합특성에 대하여 수치적으로 연구하였다. 유동장은 다중 완화시간을 적용한 격자볼츠만 방법(LB-MRT)을 사용하였으며, 농도장은 두 물질의 질량은 같고 두 물질 사이의 상호작용이 없다고 가정한 Passive Scalar 방법을 사용하였다. 먼저, 정사각형과 종횡비가 2인 직사각형의 공동형상 내 유동해석 결과를 기존의 신뢰성 있는 연구결과와 비교하여 HLBM의 신뢰성을 검토하였다. 이를 토대로 다양한 종횡비를 갖는 공동형상에서 Pe수를 변화시키며 공동형상 내부에서의 혼합특성과 물질전달 형태에 대하여 파악하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권8호
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• pp.1-11
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• 2004

본 연구에서는 비정렬 격자계에서 가장 많이 쓰이는 근사 해법 중에 하나인 LU 기법의 Navier-Stokse 방정식에 대한 수렴성 및 안정성에 관한 연구를 수행하였다. 적절한 스칼라 모델 방정식을 사용하여 LU 기법이 갖는 고유한 특성에 관한 해석적 논의를 수행하였으며, 이를 Navier-Stokes 방정식으로 확장하여 해석하였다. 그 결과 LU 기법의 강성도는 격자 종횡비가 높아짐에 띠라, 그리고 격자 레이놀즈 수 감소함에 따라 증가하게 된다. 또한 내부반복계산을 통해서 이러한 강성도가 부분적으로 극복될 수 있음을 보였으며, 평판 난류 유동 해석을 통해서 해석 결과를 검증하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제15권5호
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• pp.672-676
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• 2012

본 연구는 한옥의 내부기류 분석을 통한 자료를 근거로 열손실이 가장 크게 나타나는 창호에 대해 기존 창호의 아름다음을 훼손하지 않으면서도 대류에 의한 열손실을 최소화 할 수 있는 방안을 제안한다. 이를 위해서 한옥 창호 격자문의 구조에 대한 기하학적 최적화 작업을 통해 동절기의 열손실을 최소화하기 위한 격자문 구조를 제안하는 것을 목적으로 한다. 즉, 실외를 향한 창호 격자 구조를 대류 열전달의 손실을 최소화하기 위한 구조로, 동절기의 외부 냉기를 효과적으로 차단하기 위한 창호의 배열을 정의한다. 전산해석을 통해 창호 격자의 종횡비, 창호 격자 틀 돌출 길이의 격자 면적 비 등, 외부로의 열 손실을 최소화할 수 있는 구체적인 구조를 제안하고 이에 대한 타당성을 검증한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.77-82
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• 2013

주기가 다른 격자들로 구성된 평면 DFB 도파로의 필터 특성들을 등가 전송선로 망을 사용하여 구현하였다. 대역 필터 특성과 공진 특성을 정확하게 분석하기 위하여 Floquet 이론과 Babinet 원리에 기초한 종방향 모드 전송선로 이론 (L-MTLT)을 제시하였다. 수치해석 결과, 본 논문에서 제시한 해석법은 주기가 다른 격자들로 구성된 DFB 도파로의 필터 특성들을 분석하기 위한 간단한 수치 해석적 알고리즘을 제공하였으며, DFB 필터의 대역폭과 사이드로브의 억압특성 각 영역에서의 격자개수와 격자 종횡비 (aspect ratio)에 민감하게 의존함을 보였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2002년도 추계 학술대회논문집
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• pp.95-102
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• 2002

Studies of the numerical characteristics of implicit upwind schemes, such as upwind ADI, Line Gauss-Seidel(LGS) and Point Gauss-Seidel(LU) algorithms, for preconditioned Navier-Stokes equations ate performed. All the algorithms are expressed in approximate factorization form and Von Neumann stability analysis and convergence studies are made. Preconditioning is applied for efficient convergence at low Mach numbers and low Reynolds numbers. For high aspect ratio computations, the ADI and LGS algorithms show efficient and uniform convergence up to moderate aspect ratio if we adopt viscous preconditioning based on min- CFL/max- VNN time-step definition. The LU algorithm, on the other hand, shows serious deterioration in convergence rate as the grid aspect ratio increases. Computations for practical applications also verify these results.

• 융복합기술연구소 논문집
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• 제4권1호
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• pp.37-41
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• 2014

For the analysis of lifting surface at high angle of attack, a Nonlinear Vortex Lattice Method(NLVLM) was used. The NLVLM is intented to compute the interactions between lifting surfaces and separated vertical flow. The lifting surfaces are represented by a lattice of discrete vortex rings. And wakes are represented by families of non-lintersecting, semi-infinite vortex line segments. The image method also used to analyze the ground effect. It is found that vortex lines separated from lifting surfaces represent the separated flows successfully. Although the present method is applied for the rectangular wing and delta wing, extensions can be possible for the arbitrary lifting surfaces. The Present results show good agreement with experimental data.