• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제4권1호
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• pp.54-62
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• 2017

본 연구는 OpenFOAM의 large eddy simulation (LES)를 이용하여 복단면 흐름을 분석하였다. LES는 여과된 연속방정식과 운동량 방정식을 수치적으로 해석하였다. 일방정식 LES와 비균일 격자를 적용하여 벽 부근의 난류 비등방성과 이차류를 재현하였다. 복단면 개수로 난류의 LES 결과는 홍수터의 수심이 깊은 경우와 얕은 경우에 대해서 제시하였다. 이들 결과는 실험 결과와 비교하였으며 실험결과와 계산 결과는 부합되는 양상을 보여준다. 또한 이차류를 생성하는 난류 비등방성의 역할에 대해서 제시하고 있다.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권10호
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• pp.1971-1978
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• 1992

본 연구에서는 원형 파이프에 원추형 디퓨져가 연결된 덕트 내의 유동장에 대 하여 Launder-Sharma의 저 레이놀즈수 k-.epsilon. 난류모델을 이용하여 수치해석을 수행하였 으며, 수치해석 방법으로는 타원형 방법을 사용하였으며, 앞으로 일반적인 단면의 곡 관이나 스크롤 내부 유동 등의 연구 수행을 감안하여 지배방정식을 일반 비직교 좌표 계로 변환하여 계산을 수행하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.267-277
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• 1993

본 논문에서는 유한요소법을 2차원 난류경계층에 적용하였으며, 점성유체의 시간의존 비압축성 운동을 시간과 압력장(場)에서 Navier-Stokes방정식과 vorticity방정식을 이용하여 정식 화하였다. 수치계산방법은 Galerkin방법에 기초하였으며, 난류 경계층의 eddy kinematic viscosity에 대해서는 Prandtl의 혼합거리이론을 도입하였다. 난류 경계층에서 파동에 의한 임의 저면에서 저질의 이동을 수치계산하였다. 유한 요소법에 의해 얻어진 결과는 진동흐름에 의한 경계층과 파동에 의한 경계층에서의 특성의 차이를 분명히 하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제47권4호
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• pp.517-524
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• 2010

This paper covers the numerical studies performed to investigate the characteristics of turbulent wake generated by a submarine, SUBOFF model. A SUBOFF model assumed as an axial-symmetric body was used to generate wake. The numerical simulation was performed by using a commercial S/W, FLUENT, with the same condition as the experiments by Shin et al.(2009). Mainly the cross-sectional distribution of the time-averaged mean wake and turbulent kinetic energy was compared with the experiments. Both results are agreed well with each other in the propeller wake section, but the agreement between both is not so satisfied in the far wake field. It means that more numerous number of grid points and their concentration should be required in that field.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제14권2호
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• pp.198-204
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• 2011

This paper presents the experimental result to investigate the characteristics of turbulent wake generated by submarine. A SUBOFF nude model which was assumed as an axial -symmetric body was used to create wake, and a thin strut was mounted on the top of the model. The experiments were conducted in a circulating water channel(CWC), and a hot-film was used to measure the turbulence in wake cross-section at the distance range of 0.0~2.0L from the model. The hot film anemometer measured turbulent velocity fluctuations, and the timeaveraged mean velocity and turbulent intensity are obtained from the acquired time-series data. Measured results show well the general characteristics of turbulent intensity, kinetic energy and mean velocity distribution. Also, experimental equations are derived. These experimental equations show well the general characteristics of the turbulent wake behind the submerged body with simple configuration.

• 동력기계공학회지
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• 제5권1호
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• pp.21-26
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• 2001

This paper represents the turbulent intensity, the turbulent kinetic energy and Reynolds shear stress in the X-Y plane of cone type swirl gas burner measured by using X-probe from the hot-wire anemometer system. The experiment is carried out at flowrate 350 and $450{\ell}/min$ respectively in the test section of subsonic wind tunnel. The turbulent intensity and the turbulent kinetic energy show that the maximum value is formed in the narrow slits distributed radially on the edge of a cone type swirl burner, hence, the combustion reaction is anticipated to occur actively near this region. And the turbulent intensities ${\upsilon}\;and\;{\omega}$ are disappeared faster than the turbulent intensity u due to the inclined flow velocity ejecting from the swirl vanes of a cone type baffle plate of burner. Moreover, the Reynolds shear stress $u{\upsilon}$ is distributed about three times as large as the Reynolds shear stress $u{\omega}$ in the outer region of the cone type gas burner.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제14권3호
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• pp.364-371
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• 2011

This paper presents experimental results and derived experimental equations to investigate the turbulent wake characteristics generated by the self-propelled SUBOFF submarine model. A self-propelled SUBOFF model which was assumed as an axial-symmetric body was used to create wake, and a thin strut was mounted on the topside of the model. The experiments were conducted in a circulating water channel(CWC), and the hot-film was used to measure the turbulence in wake cross-section at the distance range of 0.0~2.0L from the model. The hot film anemometer measured turbulent velocity fluctuations, and the time-averaged mean velocity and turbulent intensity are obtained from the acquired time-series data. Measured results show well the general characteristics of turbulent intensity, kinetic energy and mean velocity distribution. Also, this paper presents derived experimental equations, which is extended result to the reference [1]. These experimental equations show well the general characteristics of the turbulent wake behind the self-propelled submerged body.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권7호
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• pp.665-670
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• 2010

등방성 난류에서 부유된 무거운 입자의 운동에서, 입자의 회전이 고려되었을 때 입자의 분산 특성에 나타난 변화를 살펴보았다. 입자의 회전을 고려함으로 인해 추가로 고려되는 양력은 그 크기가 작은 것으로 알려져 있고, 따라서 많은 연구에서 회전에 의한 효과는 무시되었다. 본 연구에서는 라그랑지안 기법으로 추적한 입자의 궤적에 미치는 양력의 크기를 속도와 가속도의 자기상관함수 및 확률밀도함수를 통해 정량적으로 살펴보았다. 속도 통계량에서는 양력에 의한 효과가 무시할 만 했으나, 가속도와 관련된 통계는 양력에 의한 영향이 있는 것으로 확인되었다. 난류의 가속도는 간헐성을 띄며, 간헐적인 특성은 난류 구조와 관련이 있다는 것이 알려져 있다. 따라서 입자에 작용하는 양력과 난류구조에 연관성이 있다는 유추가 가능하다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.833-840
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• 2014

본 연구에서는 OpenFOAM에서 제공하는 소스 코드를 이용하여 폭-수심비가 2인 직사각형 개수로 흐름에 대해 수치모의를 수행하였다. 여과된 연속 방정식과 운동량 방정식을 해석하기 위하여 큰 와 수치모의를 이용하였고, 비등방성 잔여 응력항을 산정하기 위하여 Smagorinsky 모형(1963)을 사용하였다. LES 모형을 Tominaga et al. (1989)의 폭-수심비가 2인 실험수로에 적용하고 평균흐름 및 난류량을 비교하였다. 추가로 Nezu and Rodi (1985)의 실험 결과와 Shi et al. (1999)의 LES 모의 결과와 함께 비교를 수행하였다. 비교 결과 평균흐름 및 난류량 모두 기존 실험 및 모의 결과를 잘 재현하는 것으로 확인되었다. 특히 이차흐름 분포도에서 측벽과 자유수면의 접합부에서 발생하는 내부이차흐름이 발생하는 것을 확인하였다. 또한 수심방향 난류강도의 경우 측벽과 바닥벽에서 난류강도의 등치선도가 측벽과 바닥벽의 접합부 방향으로 편향되는 현상을 확인하였다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제8권1호
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• pp.28-36
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• 1996

조류와 취송류의 비선형 상호작용에 대한 연직확산계수의 영향을 점모형을 이용하여 살펴보았다. q$^2$-q$^2$1 난류모형을 난류운동에너지의 생성과 감쇄가 균형을 이룬다는 가정 하에 단순화한 0-방정식 난류모형을 도입하고 마찰수심의 영향을 적절히 반영하도록 수정하여 연직확산계수를 산정하였다. 0-방정식 난류모형의 유도과정과 전향력 항이 포함됨으로써 공진이 발생될 수 있음을 제시하였다. 왕복성 수면경사력과 바람응력이 복합된 경우, 고려된 바람응력에 의한 조류 진폭의 변화는 무시할만한 크기였으나, 왕복성 수면경사력만에 의해서는 발생되지 않았던 2배조의 조류 성분이 파생되었다. 취송류의 연직구조는 조류에 의한 배경난류가 지배적인지의 여부에 따라 상당한 차이를 보였다. 따라서 황해와 같이 강한 조류가 존재하는 해역의 취송순환을 파악함에 있어 조류에 의한 배경난류를 무시할 경우는 실제와는 상당히 다른 결과가 나타날 수 있다.