• 대한기계학회논문집B
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• 제29권6호
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• pp.687-695
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• 2005

On the notion that the Reynolds stresses are transported with different time scale depending on the transport direction, the third order velocity correlations are represented by a new turbulent gradient transport model with tonsorial Lagrangian time scale. In order to verify the proposed model, DNS data are first obtained in a turbulent channel flow at Re = 180 and tonsorial Lagrangian time scales are computed. The present model predictions are compared with DNS data and those predicted by the third-order turbulent transport model of Hanjalic and Launder that uses a scalar time scale. The result demonstrates that the Reynolds stresses are indeed transported with different time scale depending on the transport direction.

• 설비공학논문집
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• 제6권4호
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• pp.325-336
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• 1994

A numerical simulation of velocity and temperature fields and Nusselt number distributions is performed by using the algebraic stress model (ASM) for the velocity profiles and low Reynolds number ${\kappa}-{\varepsilon}$ model and the algebraic heat flux model(AHFM) for turbulent heat transfer in a $180^{\circ}$ bend with a constant wall heat flux. In the low Reynolds number ${\kappa}-{\varepsilon}$ model, turbulent Prandtl number is modified by considering the streamline curvature effect and the non-equilibrium effect between turbulent kinetic energy production and dissipation rate. Every heat flux term presented in the transport equation of turbulent heat flux is reduced to algebraic expressions in a way similar to algebraic stress model. Also. in the wall region, low Reynods number algebraic heat flux model(AHFM) is applied.

• 대한기계학회논문집B
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• 제25권11호
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• pp.1569-1580
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• 2001

A new nonlinear near-wall turbulence model is developed to predict turbulent flow and heat transfer in strongly nonequilibrium flows. The k-$\varepsilon$-f$\sub$${\mu}$/, model of Park and Sung$\^$(1)/ is extended to a nonlinear formulation. The stress-strain relationship is the thrid-order in the mean velocity gradients. The strain dependent coefficients are obatined from the realizability constraints and the singular behavior at large strains. An improved explicit heat flux model is proposed with the aid of Cayley-Hamilton theorem. This new model includes the quadratic effects of flow deformations. The near-wall asymptotic behavior is incorporated by modifying the f$\sub$λ/ function. The model performance is shown to be satisfactory.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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• pp.403-407
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• 2007

본 연구에서는 개수로 흐름에서의 오염물질 거동 특성에 대해 분석하였다. 이를 위해 개수로 흐름을 등류상태로 가정하여 3차원의 수직모형을 구성하고 운동량 방정식과 스칼라 수송방정식에서의 난류 폐합을 위해 레이놀즈응력 모형 및 GGDH 모형을 사용하였다. 개발된 모형을 이용하여 복단면 수로에서 오염물질이 점으로 주입된 경우에 대해 난류 흐름 및 오염물질의 농도 분포를 수치모의 하고 기존의 실험 데이터와 비교하였다. 그 결과 개발된 모형이 개수로 흐름에서의 평균유속 및 난류구조, 오염물질의 농도 분포 등을 잘 모의하는 것으로 나타났다. 특히, 이차흐름의 영향으로 인해 최대 농도 값의 위치가 거리에 따라 이동하는 것으로 나타났으며, 농도 분포 역시 정규분포에서 거리에 따라 점차 왜곡되는 것으로 확인되었다.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권9호
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• pp.2297-2307
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• 1995

An experimental study on the structure of a separated shear layer downstream of the backward-facing step has been performed by examining mean flow and turbulent quantities in terms of free stream turbulence. When free stream turbulence exists, the entrainment rate of the separated shear layer and the flow rate in the recirculation region are enhanced, resulting in shorter reattachment length. The production and diffusion terms in the turbulent kinetic energy balance are shown to increase more than the dissipation term does. Rapid decrease of the pressure-strain term in the shear stress balance implies the enhancement of the three-dimensional motion by free stream turbulence.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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• pp.41-41
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• 2015

하천의 지형을 조사하고 계측하는 것은 하천을 연구하는 전문가들에게 필수적인 일이다. 하지만 하천의 지형을 계측하는 것은 쉽지 않으며, 조사를 하여도 유사의 이송으로 인하여 하천의 지형은 시간이 지남에 따라 변하게 된다. 그러므로 실험이나 모델링을 통하여 하천의 지형을 예측하고 모의하는 것은 중요한 연구이다. 모델링을 이용하여 유사이송에 의한 하상변동을 잘 예측하기 위해서는 하천의 복잡한 흐름을 정확히 모의하는 것이 중요하며 유사를 발생시키는 힘인 하상전단응력을 정확히 산정하는 것 또한 중요하다. 하상의 전단응력을 산정하는 방법으로는 대표적으로 로그법칙에 의한 방법, 레이놀즈응력 분포를 이용한 방법, 난류운동에너지를 이용한 방법 등이 있다. 앞서 말한 방법으로 산정된 전단응력 값은 차이를 보이며, 이는 하상변동을 정확히 모의하는 것에 문제를 발생시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 곡선좌표계를 이용하여 3차원 유동 및 하상변동을 모의할 수 있는 수치모형을 이용하여 전단응력 산정 방법에 따른 하상변동량을 분석하는 것이다. 하천의 복잡한 흐름을 정확히 모의하기 위하여 본 연구에서는 RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) 방정식을 3차원으로 해석하여 흐름 계산을 하였고 유사량 산정공식과 Exner 방정식을 이용하여 유사이송에 의한 하상변동을 계산하였다. 흐름 계산의 검증을 위하여 선행 연구의 실험을 대상으로 모의하였다. 그리고 곡선으로 된 실험 수로를 대상으로 전단응력 산

• 한국수자원학회논문집
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• 제47권11호
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• pp.1077-1086
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• 2014

댐붕괴에 의해 발생하는 홍수파는 초기수심의 깊이에 따라서 하류부로 전달되는 수리학적 특성이 다르게 나타나며, 수치모의 시 흐름저항응력은 충격파의 전파 속도, 도달 거리 및 접근 수심 등에 영향을 미친다. 본 연구에서는 천수방정식을 SU/PG 기법으로 이산화한 모형을 개발하고 해석해를 이용하여 모형을 검증한 후, 초기수심 및 흐름저항응력에 따른 댐붕괴류의 전파특성을 분석하였다. 바닥마찰력을 적용한 경우 수심은 상대적으로 컸으나 충격파의 도달거리는 짧게 나타났다. Coulomb 응력을 적용한 경우 댐붕괴 후면에서의 유속이 상대적으로 작게 나타났으나, 충격파가 도달하는 영역에서는 바닥마찰력을 적용한 값과 흐름저항응력을 고려하지 않은 값 사이의 유속을 보였다. 또한 초기수심에 관계없이 흐름 저항응력을 고려하지 않은 경우의 불연속면에서의 Fr 수가 1.0에 가장 근사하였다. 초기수심이 얕은 경우 Coulomb 응력에 의한 모의결과가 난류응력을 적용한 경우에 비해 우수한 모의결과를 도출하였으나, 초기수심이 깊어지는 경우 흐름저항항의 영향력이 소멸되므로 반대의 양상이 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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• pp.381-385
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• 2004

본 인구에서는 레이놀즈응력모형을 이용하여 직사각형 개수로 흐름을 수치모의 하고 이차흐름의 생성 메커니즘을 제시하였다. 수치모의 결과 자유수면과 측벽의 접합부 근처에서 inner secondary flow가 발생하였다. 이는 최근 Grega 등(1995)과 Hsu 등(2000)에 의해 밝혀진 새로운 이차흐름이다. 또한 측벽에서의 전단력 분포를 계산한 결과 inner secondary flow에 의하여 수면 근처에서의 전단력 값이 증가하는 것으로 나타났다. 계산된 결과를 이용하여 와도 방정식에서 각 항의 크기를 비교하여 이차 흐름의 생성 메커니즘을 살펴보았다. 그 결과 벽 및 측벽 경계 부근에서는 난류의 비등방성에 의한 와도 생성항에 의해 이차 흐름이 생성되고, 경계와 멀리 떨어진 영역에서는 레이놀즈응력에 의한 와도 생성항이 이차흐름을 생성시키는데 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다.

• 한국해안해양공학회지
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• 제6권4호
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• pp.364-374
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• 1994

본 연구에서는 순압모델을 이용하여 대마난류(Tsushima Warm Current)의 분기기작 및 계절별 분기위치의 변화에 바람이 미치는 영향을 살펴보았다. 모델 격자간격은 위도와 경로방향 모두 0.25$^{\circ}$로 하였고 해수표면에 적용한 계절별 바람응력은 Hellerman and Rosenstein(1983)의 바람을 이용하였다. 모델결과에 의하면 대마난류는 북풍계열의 바람이 강한 동계(10월-3월)에는 일론 큐슈 남서쪽 대륙사면에서 쿠로시오로부터 직접 분기되어 형성되며, 하계(4월-9월)에는 대만해협(Taiwan Strait)을 통해 유입된 대만난류가 대마난류의 기원으로 나타난다. 쿠로시오는 동계에 최대 수송량을 가지며 하계에 최소를 보이고, 대만난류(Taiwan Current)의 수송량은 이러한 쿠로시오와 약 160도의 위상차를 갖는다. 대마난류의 수송량 변화는 쿠로시오의 변화와 120$^{\circ}$의 위상차(약 4개월)를 가질 때 잘 일치한다.

• 대한조선학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.91-98
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• 2000

본 논문은 수면하에서 정속으로 움직이는 원형실린더에 의하여 생성되는 강제쇄파에 대한 실험적연구의 제2부이다. 강제쇄파의 역학적 메카니즘을 규명하는 차원에서 쇄파주위 유동의 점성유동 특성을 조사하였다. 이를 위하여 물체와 쇄파영역 후류에서의 속도와 전수두손실 분포를 계측하였으며 쇄파내부의 난류특성을 보기 위하여 열선유속계를 이용하여 난류강도를 계측하였다. 그 결과 쇄파부근과 그 후류에서 경계층유동과 유사한 유속결손과 수두손실분포를 확인하였으며 쇄파와 몰수체 간의 상호작용을 볼 수 있었다. 또한 계측된 난류응력값은 쇄파영역의 난류유동특성을 잘 보여주었다.