• Title/Summary/Keyword: 레이놀즈 응력 모델

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Prediction of Turbulent Boundary Layers on Convex Surfaces with Reynolds Stress Closure Model (레이놀즈응력모델을 사용한 곡면상의 난류경계층에 대한 수치해석)

  • 김광용
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.5
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    • pp.1717-1726
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    • 1991
  • 본 연구에서는 낮은 레이놀즈수 영역에도 적용될 수 있는 레이놀즈응력모델의 개발을 위해, 우선 벽근처 영역에서 사용되는 실험식(벽법칙)을 Hassid와 Poreh에 의 해 개발된 1-방정식모델로 대체하고 이를 레이놀즈응력모델과 접속시키는 방식을 사용 하였다. Hassid-Poreh의 1-방정식모델은 이미 Gibson등에 의해 그 성능이 평가되어 압력구배가 크지 않은 경계층유동의 낮은 레이놀즈수 영역에서 매우 좋은 결과를 보여 줌이 밝혀졌다. 본 연구에서는 곡면위의 난류경계층에 대해 위에서 설명한 바 있는 난류모델을 적용함에 있어 Gillis등과 Gibson등에 의해 실험된, 각각 곡률이 큰 경우 와 작은 경우의 대표적인 유동을 선택하여 모델의 성능을 시험하였다. 1-방정식모델 내에 포함된 길이차원(length scale)에 대해서는 곡률을 고려한 수정이 이루어졌다.

A Reynolds Stress Model for Low-Reynolds-Number Turbulence (저레이놀즈수 난류에 대한 레이놀즈 응력모델)

  • 김광용
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.17 no.6
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    • pp.1541-1546
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    • 1993
  • To extend the widely used Gibson and Launder's second order closure model to the low-Reynolds-number region near a wall, modifications have been made for velocity pressure-gradient interaction and dissipation terms in the stress equations, and also for the dissipation rate equation. From the computation of fully developed plane channel flow, it is found that the results with present model agree well with the data of direct numerical simulation in the predictions of stress components. And, the computed mean velocity profile coincides with the universal velocity law.

평면 쿠에트 유동의 난류모델에 관한 연구

  • 김광용
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.14 no.4
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    • pp.990-999
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    • 1990
  • 본 연구에서는 레이놀즈 응력모델을 비롯해 Hassid와 Poreh의 1-바정식 모델 과 K-.epsilon.모델을 사용해 난류 쿠에트 유동을 해석하였다. 특히, 레이놀즈 응력모델의 경우에는 단순구배 확산모델(simple gradient diffusion model)과 Hanjalic과 Launder 의 확산모델 및 Dekeyser와 Launder의 확산모델등 세종류의 확산모델을 사용해 계산결 과를 비교하였다.

Prediction of Turbulent Swirling Flow Using A Low-Reynolds-number Reynolds Stress Model (저레이놀즈수 레이놀즈응력모델을 이용한 난류선회류의 유동해석)

  • Kim J. H.;Kim K. Y.
    • Journal of computational fluids engineering
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    • v.6 no.4
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    • pp.35-42
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    • 2001
  • In this study, numerical calculations are carried out in order to evaluate the performance of low-Re Reynolds stress model based on SSG model for a swirling turbulent flow in a pipe. The results are compared with those of k-ε model, GL model and the experimental data. The results show that low-Re Reynolds stress model and GL model give better results than k-ε model. In the region near the wall, low-Re Reynolds stress model improves the predictions. However, there is no large difference between the predictions with two Reynolds stress models.

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수치유체역학 관련 난류모델의 국내 연구현황

  • 최영돈
    • Journal of the KSME
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    • v.29 no.4
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    • pp.360-375
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    • 1989
  • 이 논평에서는 수치해석에 관련된 국내의 난류모델의 연구현황을 살펴보았다. 국내에서 연구가 많이 되었던 혼합거리모델, R, .epsilon. 2차방정식모델, 대수응력모델의 연구현황을 주로 살펴 보았다. 국내에서는 아직 연구인력이 적기 때문에 꼭 필요한 부분이지만 연구가 되지 않은 부 분이 많았으며 현재 연구가 되고 있는 부분도 그 연구량이 적은 형편이다. 앞으로 전산유체역 학에 의해 열유체기계내의 복잡한 난류유동을 해석하여 기계설계와 운전을 개선하는데 활용하기 위해서는 더욱 많은 연구가 요구된다. 그 중에서 특히 더 관심을 갖고 연구될 분야를 열거 해 보면 (1) 벽면부근의 저 레이놀즈 R, .epsilon. 방정식모델과 대수응력모델에 관한 연구 (2) 복잡한 3차원유동을 정확히 해석할 난류모델 개발에 관한 연구 (3) 복잡한 난류유동에서 열전 달모델에 관한 연구 (4) 레이놀즈응력모델에 관한 연구 (5) Large Eddy Simulation에 관한 연구를 들 수 있다. 이들 연구에서는 난류모델의 물리적 의미에 관한 이론적 연구와 이 모델들 을 여러 경우의 실제유동에 적용하여 검증하는 연구가 병행되어야 할 것이다.

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The elastico-viscous effect in finite journal bearings (유한 저어널 베어링에서 점탄성의 영향)

  • Yoo, H. S.
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.5 no.4
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    • pp.34-40
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    • 1983
  • 점탄성유체 유동에 대하여 일반적으로 U.C맥스웰 모델 또는 올드로이드 B모델이 사용되지만 이러한 모델들은-매우 큰 전단율 영역인 윤활문제에서 믿기 힘든-수직응력의 크기가 전단율의 제곱에 비례함을 나타내므로, 본 연구에서는 수직응력 계수들 (.psi.,.psi.$_{2}$)이 가정될 수 있는 Criminale-Ericksen-Filbey모델이 사용되었다. 2차 수직응력계수는 다른 문제들에서와 같이 무시되었으며 Weissenberg수가 포함된 특수레이놀즈식이 유도되었다. 이 모델의 속도분포는 -2차원 약한 점탄성 유체에 대하여 증명된 바와 같이-뉴우톤 유체와 같이 가정되었다. 유도된 특수레이놀즈 식은 Weissenberg수를 1까지 계산되었으며 그 결과 점탄성유체가 유한저어널 베 어링에서 유리한 것으로 나타났지만 그 차가 미소하여 일반베어링에서 점탄성 윤활유의 영향이 무시됨을 보였다.

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Numerical Analysis of Drag-Reducing Turbulent Flow by Polymer Injection with Reynolds Stress Model (레이놀즈응력모델을 이용한 난류의 고분자물질 첨가 저항감소현상에 대한 수치해석)

  • Ko, Kang-Hoon;Kim, Kwang-Yong
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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    • v.24 no.1
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    • pp.1-8
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    • 2000
  • A modified low-Reynolds-number Reynolds stress model is developed for the calculation of drag-reducing turbulent flows induced by polymer injection. The results without polymer injection are compared with the results of direct numerical simulation to ensure the validity of the basic model. In case of drag reduction, profiles of mean velocity and Reynolds stress components, in two-dimensional channel flow, obtained with a proper value of viscosity ratio are presented and discussed. Computed mean velocity profile is in very good agreement with experimental data. And, the qualitative behavior of Reynolds stress components with the viscosity ratio is also reasonable.

Turbulent Couette Flow between Coaxial Cylinders with Inner Cylinder Rotating (내측원관이 회전하는 동심이중원관 사이의 난류 쿠에트 유동에 관한 연구)

  • 김광용;김진욱;조용철
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.16 no.3
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    • pp.540-546
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    • 1992
  • Turbulent Couette flow between coaxial cylinders with inner one rotating has been investigated experimentally and numerically. The radius ratio of the coaxial cylinders is 0.43. Mean velocity and turbulent stresses have been measured by hot-wire anemometer in the range of Reynolds number based on the velocity at rotating wall and the radial distance between walls, 60,900-187,000. For the numerical computation, the Reynolds stress model has been used as a turbulence closure model. Measurements of mean velocity show that the velocity profile of wall layer largely deviates from universal logarithmic law due to the effect of streamline curvature, especially in the region near the stationary outer cylinder. The results computed with the Reynolds stress model agree well with the experimental data in the prediction of circumferential intensity of turbulent fluctuations. However, the computed level of radial intensity is much higher than the measurement. Curvature-corrected versions of the Reynolds stress model improves the prediction of turbulent intensities, but the results are not fully satisfactory.

A Study on the Turbulent Flow Characteristics in the Wake of Transom Sterns using PIV Method (동일입자추적기법을 이용한 트랜섬선미 후류 난류유동특성에 관한 연구)

  • Lee, Gyoung-Woo;Gim, Ok-Sok
    • Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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    • v.18 no.4
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    • pp.352-359
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    • 2012
  • An experiment was carried out to figure out the turbulence flow characteristics in the wake of the transom stern's 2-dimensional section by 2-frame grey level cross correlation PIV method at Re= $3.5{\times}10^3$, Re= $7.0{\times}10^3$. The angles of transom stern are $45^{\circ}$(Model "A"), $90^{\circ}$(Model "B") and $135^{\circ}$(Model "C") respectively. The depth of wetted surface is 40mm from free surface. Strong turbulence intensity appears at the interaction between the flow separation of the bottom of a model and the free surface. This study provides statistic flow information such as turbulence intensity, Reynolds stress and turbulence kinetic energy. Model C type (Raked transom) has low Reynolds stress and turbulence kinetic energy.

Numerical Analyses on Wall-Attaching Offset Jet with Algebraic Reynolds Stress Model (대수 레이놀즈 응력모델에 의한 단이 진 벽면분류에 대한 수치해석)

  • Seo, Ho-Taek;Lee, Deuck-Soo;Boo, Jung-Sook
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2000.11b
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    • pp.579-584
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    • 2000
  • Algebraic Reynolds Stress (ARS) model is applied in order to analyze the turbulent flow of wall-attaching offset jet and to evaluate the model's predictability. The applied numerical schemes are upwind scheme and skew-upwind scheme. The numerical results show good prediction in first order calculations (i.e., reattachment length, mean velocity, pressure), while they show slight deviations in second order (i.e., kinetic energy and turbulence intensity). By comparison with the previous results using $k-{\varepsilon}$ model, ARS model predicts better than the standard $k-{\varepsilon}$ model, however, predicts slightly worse than the $k-{\varepsilon}$ model including the streamline curvature modification. Additionally this study can reconfirm that skew-upwind scheme has approximately 25% improved predictability than upwind scheme.

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