• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.189-192
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• 2008

Turbulent coherent structure near rod-roughened wall are investigated by analyzing the database of direct numerical simulation of turbulent boundary layer. The roughness sublayer id defined as two-point correlations are not independent of streamwise locations around roughness. The roughness sublayer based on the two-point spatial correlation is different from that given by one-point statistics. Quadrant analysis and probability-weighted Reynolds shear stress indicate that turbulent structures are not affected by surface roughness above the roughness sublayer defined by the spatial correlations. The conditionally-averaged flow fields associated with Reynolds shear stress producing Q2/Q4 events show that though turbulent vortices are affected in the roughness sublayer, these are very similar at different streamwise locations above the roughness sublayer. The Reynolds stress producing turbulent vortices in the log layer have almost the same geometrical shape as those in the smooth wall-bounded turbulent flows. This suggests that the mechanism by which the Reynolds stress is produced in the log layer has not been significantly affected by the present surface roughness.

• 한국추진공학회지
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• 제2권3호
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• pp.20-35
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• 1998

벽면을 통한 유체의 유동이 있는 난류운동장의 특성을 분석하였다. 벽면을 통한 유체의 유동은 유출과 유입의 경우를 포함하여 Re$_{w}$ 의 절대크기가 0~160으로 다양하며 입구에서의 $Re_{in}$도 3${\times}$$10^3$에서 8${\times}$$10^4$까지 넓은 범위를 대상으로 하였다. 벽면을 통한 유체의 유동은 벽면 경계층의 변화를 초래하고 이에 따라 난류 유동장의 급격한 변화를 일으켜 벽면을 포함한 전 유동장의 특성을 변화시킨다. 이러한 복잡한 유동장을 올바로 예측하기 위하여 난류운동에너지 소산율 방정식의 자 항에 대한 모델을 개선한 수정 $\kappa$-$\varepsilon$ 모델을 도입하였으며 기존의 난류모델과의 비교를 통하여 성능 검증을 시도하였다. 해석을 통한 분석결과로부터 수정 $\kappa$-$\varepsilon$ 모델은 벽면을 통한 유체유동이 있는 복잡한 유동장을 올바로 예측할 수 있음을 알 수 있었다. 따라서 수정 $\kappa$-$\varepsilon$ 모델을 이용하여 다양한 경우의 벽면 및 입구 조건을 갖는 난류유동장을 해석할 수 있을 것으로 판단된다.단된다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.322-327
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• 2001

The internal leaks of RCS pressure boundary valves may cause thermal fatigue crack because of the TASCS in RCS branch line. After experienced unisolable piping failures in several PWR plants, many studies have peformed to understand these phenomena and various methods were applied to ensure the structural integrity of piping. In this paper, the cause of unisolable piping failures and the alternatives to prevent recurrence of failure were reviewed. Also, the severity of piping failure including susceptibility of valve leaks was evaluated for the Westinghouse 2-loop plant. The length of turbulent penetration on RHR inlet piping was measured and, thermal fluid analysis and fatigue analysis was performed for this piping. As a means of ensuring the structural integrity, temperature monitoring and specialized UT and other alternatives were compared for the further application.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.105-105
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• 2019

보나 여수로와 같은 수공구조물의 주변에서 발생하는 흐름 거동은 구조물 모서리에서 발생하는 흐름분리(flow separation)와 이에 따른 전단층(shear layer)과 재순환(recirculation) 흐름 영역의 발달 그리고 분리된 흐름의 재부착(reattachment)이 특징이다. 공학적으로 난류의 해석에 있어서 이러한 흐름 거동들을 정확하게 예측하는 것은 수공구조물 설계에 있어서 중요하다. 이 연구에서는 흐름 분리와 재순환 영역의 발달 그리고 흐름 재부착을 포함하는 후방계단(backward-facing step) 흐름을 155,000의 레이놀즈수 조건에서 하이브리드 RANS/LES 모델을 적용하여 해석결과를 평가한다. 하이브리드 모델로는 벽에 인접한 격자의 해상도에 상대적으로 민감하지 않은 SST(shear-stress transport) 난류 모델을 이용하는 DES(detached-eddy simulation) 기법을 적용하였다. 계단 높이가 h인 계산영역은 흐름방향 길이가 34h, 높이는 계단 상류와 하류에서 각각 1h와 2h 그리고 폭은 $2{\pi}$이다. 계단은 상류단으로부터 10h 하류부 지점에 위치한다. 경계조건으로 상부와 하부 벽면에 대해서는 비활조건을 적용한다. 상류부 수로에서 완전 발달한 흐름을 재현하기 위해서 유입경계조건은 유입부 하류 $2{\pi}h$ 지점에서 계산된 유속과 난류량을 매핑(mapping)기법을 이용하여 반복적으로 적용한다. 총 3.1백만개와 7.3백만개의 셀로 계산영역을 구현한 두 개의 계산격자 그리고 약 3.1백만개의 셀을 이용했지만 벽면 근처에서의 격자 구성을 다른 방식으로 설정한 두 가지 격자를 이용하여 격자 해상도가 DES 수치해석 결과에 미치는 영향을 분석하였다. 수치해석결과는 본 연구에서 상류단 조건으로 적용한 매핑기법이 대상 수로에서 완전 발달한 흐름을 잘 재현함을 보여주며, 합리적인 DES 해석 결과를 얻기 위해서는 벽에 수직한 방향으로 적절한 격자의 해상도와 분포가 필요함을 보여준다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권5호
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• pp.476-482
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• 2009

본 논문에서는 Fluent의 Spalart-Allmaras 난류모델을 적용하여 연소실 내부에 설치된 핀틀 형상이 핀틀 추진기관 추력 크기에 미치는 영향을 수치해석으로 분석하였다. 핀틀이 존재하면 노즐목을 지나는 질량 유량율은 이론적으로 예측된 값 보다 항상 작았으며, 핀틀 직경이 커질수록 노즐목에서 경계층 두께가 차지하는 비율이 증가되어 노즐목의 질량 유량율이 더욱 감소하였다. 핀틀 직경이 커질수록 핀틀 팁에 나타나는 재순환 영역의 압력에 의한 추력은 증가하지만 노즐 및 연소실 압력에 의한 추력은 감소하여 총 추력은 핀틀 직경이 작은 것 보다 감소하였다. 핀틀 추진기관의 비추력은 큰 차이가 없었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권9호
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• pp.2283-2296
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• 1995

Experiments of normal shock wave/turbulent boundary layer interaction were conducted in a supersonic diffuser. The flow Mach number just upstream of the normal shock wave was in the range of 1.10 to 1.70 and Reynolds number based upon the turbulent boundary layer thickness was varied in the range of 2.2*10$^{[-994]}$ -4.4*10$^{[-994]}$ . The wall pressures in streamwise and spanwise directions were measured for two test cases, in which the turbulent boundary layer thickness incoming into the supersonic diffuser was changed. The results show that the interactions of normal shock wave with turbulent boundary layer in the supersonic diffuser can be divided into three patterns, i.e., transonic interaction, weak interaction and strong interaction, depending on Mach number. The weak interactions generate the post-shock expansion which its strength is strong as the Mach number increases and the strong interactions form the pseudo-shock waves. From the spanwise measurements of wall pressure, it is known that if the flow Mach number is low, the interacting flow fields essentially appear two-dimensional, but they have an apparent 3-dimensionality for the higher Mach numbers.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2006년도 제26회 춘계학술대회논문집
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• pp.306-309
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• 2006

슬롯을 이용한 충격파와 난류 경계층의 간섭유동의 피동제어에 관한 연구가 이루어졌다. 슬롯의 다양한 형상 변화가 간섭유동에 미치는 영향이 관찰되었으며, 이를 위하여 간섭유동 후방에서 피토/벽압력 분포 및 쉴리렌, 오일막 간섭 줄무늬 형상과 같은 유동가시화 정보 등이 얻어졌다. 특정한 슬롯적용의 경우, 충격파를 통한 전압손실의 감소가 관찰되었으나 경계층의 두께는 두꺼워지는 것으로 나타났다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2000년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.337-344
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• 2000

A modified k-$\epsilon$ model is proposed for calculation of transitional boundary layer flows. In order to develop the eddy viscosity model for the problem, the flow is divided into three regions; namely, pre-transition region, transition region and fully turbulent region. The pre-transition eddy-viscosity is formulated by extending the mixing Length concept. In the transition region, the eddy-viscosity model employs two length scales, i.e., pre-transition length scale and turbulent length scale pertaining to the regions upstream and the downstream, respectively, and a university model of stream-wise intermittency variation is used as a function bridging the pre-transition region and the fully turbulent region. The proposed model is applied to calculate three benchmark cases of the transitional boundary layer flows with different free-stream turbulent intensity ( $1\%{\~}6\%$ ) under zero-pressure gradient. It was found that the profiles of mom velocity and turbulent intensity, local maximum of velocity fluctuations, their locations as well as the stream-wise variation of integral properties such as skin friction, shape factor and maximum velocity fluctuations are very satisfactorily Predicted throughout the flow regions.

• 한국가시화정보학회지
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• 제9권1호
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• pp.20-28
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• 2011

An experimental assessment has been made of the drag reducing efficiency of the outer-layer vertical blades, which were first devised by Hutchins. The drag reduction efficiency of the blades was reported to reach as much as 30%. However, the drag reduction efficiency was quantified only in terms of the reduction in the local skin-friction coefficient. In the present study, a series of drag force measurements in towing tank has been performed toward the assessments of the total drag reduction efficiency of the outer-layer vertical blades. A maximum 9.6% of reduction of total drag was achieved. The scale of blade geometry is found to be weakly correlated with outer variable of boundary layer. In addition, detailed flow field measurements have been performed using 2-D time resolved PIV with a view to enabling the identification of drag reduction mechanism.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.465-471
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• 2000

The flow characteristics around an elliptic cylinder with axis ratio of AR=2 located near a flat plate were investigated experimentally to study the interaction between the cylinder wake and the turbulent boundary layer. The pressure distributions on the cylinder surface and on the flat plate were measured with varying the angle of attack of the cylinder. In addition, the velocity profiles of wake behind the cylinder were measured using a hot-wire anemometry As the angle of attack increases, the location of peak pressure on the windward and leeward surfaces of the cylinder moves toward the rear and front of the cylinder, respectively. At positive angles of attack, the position of the minimum pressure on the flat plate surface is moved downstream, but it is moved upstream at negative angles of attack. With increasing the angle of attack, the vortex shedding frequency is gradually decreased and the critical angel of attack exists in terms of the gap ratio. By installing the elliptic cylinder at negative angle of attack, the turbulent boundary layer over the flat plate is disturbed more than that at positive incidence. This may be attributed to the shift of separation point on the lower surface of the cylinder according to the direction of the angle of attack.