• 한국추진공학회지
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• 제13권2호
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• pp.35-41
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• 2009

핀틀 움직임에 따라 노즐 팽창비와 압력비가 동시에 연소면적도 변함에 따라 노즐 내부의 유동장 구조는 물론 유동박리 특성도 변한다. 본 논문에서는 핀틀 위치가 노즐 내부 유동장 구조에 미치는 영향을 공압시험과 수치해석 기법을 이용하여 분석하였다. Fluent에서 제공하는 RANS를 위한 난류모델을 적용한 결과, Spalart-Allmaras 모델이 공압시험에 얻은 노즐벽면 압력을 잘 모사하는 것으로 나타났다. 적용된 노즐이 원뿔형 노즐이었음에도 핀틀 끝단에서 발생한 유동박리에 의한 충격파 때문에 Contoured 또는 Optimized 노즐에서 나타나는 Cap-shock pattern과 유사한 유동 구조가 나타났다.

• 한국기계가공학회지
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• 제21권3호
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• pp.70-76
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• 2022

Recently, the demand for ultra-precision processing has increased owing to the increase in the demand for high-performance ultra-precision optical parts in the fields of information technology (IT), bio, healthcare, aerospace, and future automobiles. In this study, a performance improvement of a multi-stage pump was achieved by improving the pump casing structure rather than using the existing performance improvement method. To verify the performance improvement, the CFD analysis reliability of the existing pump, Pump A, was verified using the FLUENT app in the analysis software ANSYS, and the pump casing was improved through the verified CFD analysis of Pump B. Therefore, we want to analyze the performance improvement.

• 한국습지학회지
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• 제13권1호
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• pp.79-94
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• 2011

본 연구의 목적은 수제설치로 변화되는 수제역 주변의 흐름을 3D 수치해석으로 분석하여 수제역의 흐름과 유사거동에 관한 환경적 효과(수중생물의 서식처 등)에 대한 기초자료를 제공하는데 있다. 비월류 수제군(non-submerged groynes)의 흐름 특성은 대체로 2차원류(주 수직와류 : mainly horizontal eddies)이고 와류는 수제의 말단에서 발생하여 유로를 따라 이동한다. 이러한 동적 움직임은 큰 격자와 큰 시간차 그리고 난류 모델링의 부적합성 즉 k-${\varepsilon}$ 모델을 이용한 수제 주변에서의 흐름패턴 모의 등은 그 해석이 매우 어려운 문제이다. 따라서 본 연구는 WL/Delft Hydraulics의 DELFT3D 소프트웨어 패키지의 한 부분인 DELFT-3D-MOR 프로그램을 이용하여 준 2차원 난류와 3차원 난류로 시뮬레이션을 실시하고 2차원 수심평균 모델을 적용하여 수평대와류모의(horizontal large eddy simulation, HLES)를 실시하였다. 그 결과 HLES를 이용하여 하상변화를 예측할 경우 실제 관측한 하상과 유사한 것으로 나타났다. 그러나 HLES를 이용하지 않은 평균 유속 모델을 사용하는 경우에 하상형태는 현실성이 떨어지고 하상형상학적 변화시간이 길어짐을 확인 할 수 있었다. 이러한 현상은 시간적으로 변화하는 와류(eddy)의 형상과 관련된 강력한 유속변화를 무시한 결과로 추정되었다.

• 한국음향학회지
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• 제31권6호
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• pp.391-398
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• 2012

본 연구에서는 기존의 RANS(Reynolds Averaged Navier Stokes) 방정식을 이용하는 복합 CAA(Computational AeroAcoustics) 방법에 광대역 소음원 생성을 위한 FRPM(Fast Random Particle Mesh) 기법을 적용하여 원심팬 광대역 소음 예측을 수행하였다. 먼저, RANS 방정식을 이용하여 원심팬 주위의 유동장을 예측하여 주요한 소음원 영역을 추론하고, 추론된 소음원 영역에 FRPM 기법을 적용하여 통계적 특성을 만족하는 난류를 재생하였다. RANS 방정식으로부터 해석된 유동장과 FRPM 기법으로부터 재생된 유동장을 이용하여 합성한 유동장에 음향상사법(Acoustic Analogy)을 적용하여 원심팬의 소음원을 생성하였다. 생성된 원심팬의 소음원을 경계요소법(Boundary Element Method)으로 구현된 선형전파모델에 적용하여 원심팬의 광대역 소음을 예측하였다. 원심팬에 대한 소음 측정값과의 비교를 통하여 제안된 기법이 원심팬의 순음 소음 및 광대역 소음 예측에 효과적임을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권10호
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• pp.1457-1463
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• 2003

In this paper, the response surface method using three-dimensional Navier-Stokes analysis to optimize the shape of a multi-blade centrifugal fan, is described. For numerical analysis, Reynolds-averaged Navier-Stokes equations with standard k - c turbulence model are transformed into non-orthogonal curvilinear coordinate system, and are discretized with finite volume approximations. Due to the large number of blades in this centrifugal fan, the flow inside of the fan is regarded as steady flow by introducing the impeller force models for economic calculations. Linear Upwind Differencing Scheme(LUDS) is used to approximate the convection terms in the governing equations. SIMPLEC algorithm is used as a velocity-pressure correction procedure. Design variables, location of cur off, radius of cut off, expansion angle of scroll and width of impeller were selected to optimize the shapes of scroll and blades. Data points for response evaluations were selected by D-optimal design, and linear programming method was used for the optimization on the response surface. As a main result of the optimization, the efficiency was successfully improved. It was found that the optimization process provides reliable design of this kind of fans with reasonable computing time.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제9권1호
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• pp.75-83
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• 2001

In this paper, numerical analysis is used to find the effects of inclination of rear end on flow characteristic around an automobile. The reference slant angle of rear end is 28.6$^{\circ}$, the slant angle of rear end is decreased to 24$^{\circ}$, 26.6$^{\circ}$ and also increased to 31.6$^{\circ}$, 36.4$^{\circ}$. The 3-D incompressible Navier-Stockes equations are solved by the iterative time marching scheme. The computed surface pressure coefficients were compared with experimental results and a good agreement has been achieved. The A- and C-pillar vortex and other flow phenomena around the ground vehicle are evidently shown. The variation of aerodynamic coefficients of drag, lift with respect to inclination angle of rear end are systematically studied. The flow characteristic on the automobile surface with respect to change of inclination of rear end have been also studied.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.42-46
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• 2009

고압 조건에서 작동하는 고성능 액체 로켓 엔진에 대한 이해를 위해 초임계 조건의 스월 인젝터에서 액체 산소의 동적 특성이 수치적으로 연구되었다. 난류 수치 모델은 large eddy simulation을 기반으로 하였으며 보존 방정식과 SRK 상태 방정식, Chung의 기법을 포함하고 있다. 또한 수렴 속도의 증가를 위해 예조건화 기법이 적용되었다. 수치 해석 결과는 이상 기체 상태 방정식을 적용한 결과와 비교 되었으며 인젝터 내부와 연소실에서 액상이 존재하는 영역에서의 상태량과 동적 특성의 차이가 관찰되었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권9호
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• pp.1051-1057
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• 2004

A numerical optimization procedure for the shape of three-dimensional channel with angled ribs mounted on one of the walls to enhance turbulent heat transfer is presented. The response surface method is used as an optimization technique with Reynolds-averaged Wavier-Stokes analyses of flow and heat transfer. SST turbulence model is used as a turbulence closure. Computational results for local heat transfer rate show reasonable agreements with experimental data. The pitch-to-height ratio of the rib and rib height-to-channel height ratio are set to be 9.0 and 0.1, respectively, and width-to-rib height ratio and attack angle of the rib are chosen as design variables. The objective function is defined as a linear combination of heat-transfer and friction-loss related terms with weighting factor. Full-factorial experimental design method is used to determine the data points. Optimum shapes of the channel have been obtained in the range from 0.0 to 0.1 of weighting factor.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2001년도 춘계학술대회논문집
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• pp.892-896
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• 2001

백색잡음 불규칙 과정으로 모델링된 난류형태의 유체운동에 의하여 가진되는 비선형 시스템의 특성과 제어기법에 대해 연구하였다. 고려된 물리적인 모델은 주질량과 끝단 집중질량을 갖는 보형태의 구조물이다. 그 지배방정식은 확률론적 관점에서 F-P-K 접근법으로 유도되었고, 비선형 해석법으로 Gaussian Closure방법을 이용하였다. 비선형 시스템의 제어기법으로는 슬라이딩 모드 제어기를 최초로 확률영역에서 설계하고 그 효과를 확률영역 및 시간영역에서 고찰하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제18권3호
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• pp.34-39
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• 2014

center-body디퓨져에 대한 형상 설계 요소를 분석하고 수치적 기법을 통한 설계형상 변수를 구성하였다. 수치기법으로는 Center-body 디퓨져의 내부유동해석을 위하여 2차원 축대칭 Navier-Stokes equation와 $k-{\epsilon}$ 난류모델을 사용하였다. 또한 center-body디퓨져의 시동압력과 진공도 및 형상설계변수에 대해서 2차목 디퓨져와 비교하였다. 냉각시스템의 성능향상 방안으로 CBD의 원추선단에 역류제트를 활용한 TPS시스템의 개념을 제시하였다.