• Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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• v.24 no.3
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• pp.205-212
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• 2014

In this paper, sunroof buffeting analysis for Hyundai simple model(HSM) is studied computationally. For validation, the velocity profile of boundary layer around the opening of HSM was obtained and compared with experimental results. The analysis of sunroof buffeting is done in two parts. First a steady state solution is obtained using the Reynolds Averaged Navier Stokes (RANS) solver, and then the computed flow field information is used as input for CAA++. Second transient simulation by CAA++ is performed for the peak sound pressure levels and peak frequencies of buffeting noise over the ranges of flow velocities. The benchmark results of frequency and sound pressure levels showed the general phenomena and matched well with the experimental data obtained by Hyundai Motor Car.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.37 no.6
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• pp.567-575
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• 2013

A POD analysis based on time-resolved PIV measurements in a circulating water channel has been conducted to identify the skin friction reduction mechanism of outer-layer vertical blades. A recent PIV measurement indicated 2.73% and 7.95% drag reduction in the blade plane and the blade-in-between plane, respectively. In the present study, the influence of vertical blades array upon the characteristics of the turbulent coherent structures was analyzed by the POD method. It is observed that the vortical structures are cut and deformed by the blades array and that their temporal evolution is strongly associated with the skin-friction drag reduction mechanism in the turbulent boundary layer flow.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.354-359
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• 2013

일반적으로 건축물의 설계시 풍동 실험을 통한 풍환경의 평가를 수행하고 있으며, 이는 환경 영향 평가법에서 정한 건축 사업 시행 시 수반되어야 할 자연환경, 생활환경 그리고 사회경제환경의 영향 평가의 일환으로 실시되고 있다. 그러나, 풍동 실험의 경우 여러 가지 현실적 제약조건으로 설계와 실험의 피드백 (Feedback)이 원활하지 못하며, 특히 대상 건축물이 공장과 같이 대기 오염원이 되는 경우 실험은 더욱 어려운 형편이다. 이에 대한 보완책으로 전산 유체 역학을 이용한 건축물의 풍압 해석에 의한 풍하중 추정이나 인접 지형-지물의 영향을 고려한 건축물 주위의 풍환경 평가가 있다. 전산 모사에 의해 풍동 실험의 미비점을 보완하고, 보다 상세한 정보를 확보함으로써 건축물의 구조적 안전성의 증대와 환경 피해 감소를 기할 수 있다. 그러나 복잡한 지형-지물이나 건축물 주위의 풍환경에 대한 전산 모사는 주로 두 가지의 기술적 어려움을 수반하게 되다. 그 중 하나는 고정 경계면을 이루는 형상의 복잡성으로 인해 기존에 많이 이용하고 있는 Body-fitted 격자계를 이용하는 경우, 격자 생성 과정이 매우 복잡하고 어려울 뿐 만 아니라 생성된 격자가 주로 비정렬 (unstructured) 특성을 갖게 되어 수치해석 과정의 효율을 저하시키는 요인이 되며, 격자의 형상도 수치해석의 수렴성을 저하시키는 예가 많다. 다른 어려움으로 풍환경은 전형적인 난류 유동장으로서 난류의 전산 해석은 아직도 해결하지 못한 부분이 많다는 점이다. 이에 본 논문에서는 복잡한 지형-지물이나 건축물의 풍하중과 풍환경의 전산 모사 기술 확보를 위하여 수행중인 연구의 일환으로 물체 형상의 기하학적 복잡성의 극복을 위한 가상경계법 (Immersed Boundary Method)과 난류 유동장의 물리적 엄밀성을 높이기 위한 다와동 모사 (Large Eddy Simulation)을 이용한 물체 형상과 무관한 유동장 해석 기술 개발에 대하여 다루고자 한다. 먼저 최근에 유동 해석에 이용되는 방법인 가상경계법(IBM)은 물체를 포함한 전체 전산 영역을 직교 좌표계에 의해 이산화하고, 유동장내 존재하는 물체의 표면에서의 점착 조건을 만족시키기 위하여 지배 방정식에 적절한 외력을 추가로 고려하는 방법이다. 본 연구에서는 가상경계법을 이용하여 경계층에 위치한 건물 형상의 각진 물체 주위 사이에 형성되는 공동 내부의 비정상 유속 및 압력에 대한 전산 해석을 수행하고, 풍상측 전면에 형성되는 경계층에 의한 영향을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2000.04a
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• pp.17-17
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• 2000

이젝터-디퓨저 시스템은 고압의 기체를 노즐로 팽창시켜서 얻은 대량의 운동에너지를 이용하여 낮은 에너지를 가지는 주변의 기체를 외부로 배출시키는데 이용되는 유체 역학적 펌프이다. 이젝터-디퓨저 시스템은 작동부가 없고 구조가 단순하여 설치/보수 및 시스템 전체의 경량화에 많은 이점이 있으므로 그 활용도가 증대하고 있는 추세이다. 그러나 이젝터-디퓨저를 지나는 초음속 유동은 복잡한 충격파 및 난류현상들로 인하여 그 물리적 특성들이 명확히 알려지지 않았다. 특히 이러한 제현상들의 간섭과 전단층의 불안정성 때문에 발생하는 비정상성은 1차 유동과 2차 유동의 혼합작용에 영향을 미쳐, 결국 시스템 전체의 배기성능을 저하시킬 뿐만 아니라, 소음과 진동을 발생시켜 시스템의 안정적인 운전을 방해한다.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.13 no.1
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• pp.35-40
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• 2008

Generally flight vehicles have many cavities such as wheel wells, bomb bays and windows on their external surfaces and the flow around these cavities makes separation, vortex, shock and expansion waves, reattachment and other complex flow phenomenon. The flow around the cavity makes abnormal and three-dimensional noise and vibration even thought the aspect ratio (L/D) is small. The cavity giving large effects to the flow might make large noise, cause structural damage or breakage, harm the aerodynamic performance and stability, or damage the sensitive devices. In this study, numerical analysis was performed for cavity flows by the unsteady compressible three dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations with Wilcox's $\kappa-\omega$ turbulence model. The MPI(Message Passing Interface) parallelized code was used for calculations by PC-cluster. The cavity has the aspect ratios of 2.5, 3.5 and 4.5 with the W/D ratio of 2 for three-dimensional cavities. The Sound Pressure Level (SPL) analysis was done with FFT to check the dominant frequency of the cavity flow. The dominant frequencies were analyzed and compared with the results of Rossiter's formula and Ahuja& Mendoza's experimental datum.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.11 no.3
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• pp.395-408
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• 1987

Turbulent flows in an axisymmetric reciprocating engine are numerically simulated at it's suction and compression stage. Amounts of heat transfer through the wall of the cylinder are also estimated. k-.epsilon. turbulence model is adopted and the law of the wall is applied at grid-points near the wall. More than 40 * 40 grids are reguried to reasonably predict flows and the 3-level finite difference scheme for the time derivative term appears to be effective rather than the 2-level scheme. Calculated mean velocity distributions shows good agreements with an available experimental data. The program reasonably simulates flow patterns and pressures throughout the suction and the compression stages of the reciprocating engine. Predicted intensities of turbulence are still deviated from measured data. Further researches for turbulence modeling are expected.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.21 no.12
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• pp.1624-1634
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• 1997

A numerical study on two-dimensional unsteady transonic cascade flow has been performed by adopting dual time stepping and the k-.omega. turbulence model. An explicit 4 stage Runge-Kutta scheme for the compressible Navier-Stokes equations and an implicit Gauss-Seidel iteration scheme for the k-.omega. turbulence model are proposed for fictitious time stepping. This mixed time stepping scheme ensures the stability of numerical computation and exhibits a good convergence property with less computation time. Typical steady-state convergence accelerating schemes such as local time stepping, residual smoothing and multigrid combined with dual time stepping shows good convergence properties. Numerical results are presented for unsteady laminar flow past a cylinder and turbulent shock buffeting problem for bicircular arc cascade flow is discussed.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.37 no.10
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• pp.955-966
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• 2009

DES method is applied to an axisymmetric base flow at supersonic mainstream. The model is based on the Spalart-Allmaras (S-A) turbulence model in the RANS mode, and is based on the subgrid scale model in the Large-eddy simulation (LES) mode. Accurate predictions of the base flowfield and base pressure are successfully achieved by using the DES methodology which is less expensive than LES. Flow properties at the edge of base, such as boundary layer thickness, momentum thickness and skin fraction are compared with Dutton et al [experimental data to proper prediction of base flowfiled. From the present results, The DES accurately resolves the physics of unsteady turbulent motions, such as shear layer rollup, large-eddy motions in the downstream region and small eddy motions inside the recirculating region. Moreover, The present results of using an empirical constant $C_{DES}$ of 1.2 shows good agreement with experimental data than conventional empirical constant $C_{DES}$ of 0.65.

• Journal of the Korea Institute of Military Science and Technology
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• v.2 no.2
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• pp.279-286
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• 1999

Wall-bounded 유동과 달리 자유 전단 유동은 Hyperbolic Tangent Profile을 가지고 비점성 불안정에 의해 지배된다. 따라서 자유 전단 유동에서 난류로의 천이과정은 비점성 불안정성 이론에 의해 해석되어 진다. 본 연구는 분리판(Splitter plate)에 의해 분리된 속도가 다른 자유 유속의 혼합에 의해 형성되는 혼합층에서 와류병합과정에 대한 속도비의 영향에 대하여 연구한다. 속도비는, R, $ \frac{U_1-U_2}{U_1+U_2}$ 로 정의되며, 여기서 $U_1$은 분리판 위에서의 자유 유속을 그리고 $U_2$ 는 분리판 아래에서의 자유 유속을 나타낸다. 본 연구에서 와류구조의 병합작용을 분석하기 위하여 2차원 비정상 Large-Eddy Simulation 방법을 적용하였다. 속도비의 변화에 따라 혼합층에서 불안정 Wave가 성장하게 되고, 유체는 2차원 와류구조에서 Roll-up한다. 이러한 2차원 와류구조는 주위의 다른 와류구조와 상호작용을 하게 되고 하나의 커다란 와류구조를 형성하는 것을 볼 수 있다. 혼합층에서 와류병합과정은 반복적으로 일어나는 것을 알 수 있었고, 이 결과를 이용하여 혼합층의 성장을 제어할 수 있다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2002.08a
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• pp.783-786
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• 2002

The unsteady turbulent flow characteristics of NACA4406 airfoil at close proximity to the pound are numerically investigated, especially focused on the noise generation mechanism near the blunt trailing edge. The unsteady two-dimensional compressible Wavier-Stokes equations with a Spalart-Allmaras turbulence closure model are solved by the 6th-order compact scheme and the 4th-order Runge-Kutta scheme. The computation shows a noise generation by a feedback mechanism at the blunt tailing edge, where the acoustic-fluidic coupling occurs between the wall-reflected sound waves and the periodically disturbed turbulent shear layer.