• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.39 no.10
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• pp.905-911
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• 2011

With the progress of micro actuator technology, studies on the development of micro air flapping wing vehicles are actively undergoing. In the present study, the changes of both lift and thrust characteristics of the wings are investigated using a boundary element method. Lift of the heaving wing is not generated when the wing is beating with smaller frequencies than 1 Hz. Thrust increases with amplitude and frequency. As the wing's taper and aspect ratios increase, both lift and thrust also increase. Results on the pitching oscillation and flapping motion will be included in the future work.

• Journal of Energy Engineering
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• v.24 no.4
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• pp.211-216
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• 2015

Heat exchanger tube array in a heat recovery steam generator is exposed to the hot exhaust gas flow and it could cause the flow induced vibration, which could damage the heat exchanger tube array. It is needed for the structural safe operation of the heat exchanger to establish the characteristics of flow induced vibration in the tube array. The researches for the flow induced vibration of typical heat exchangers have been conducted by using single cicular tube or circular tube array and the nondimensional PSD(Power Spectral Density) function with the Strouhal number, fD/U, had been derived by experimental method. From the present study, the basis for the application of flow induced vibration to the heat recovery steam generator tube array would be prepared. For the previous mentioned purpose, the present CFD analysis introduced a single fin tube and calculated with the unsteady laminar flow over the single fin tube. The characteristics of vortex shedding and lift fluctuation over the fin tube was investigated. The derived nondimensional PSD was compared with the results of the previous experimental researches and the characteristics of lift PSD over a single fin tube was established from the present CFD study.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 2010.10a
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• pp.309-309
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• 2010

한국은 산과 강이 많고 평야가 적은 지형적 특성상 터널 구간, 교량 구간 등이 많고 철도 차량이 이러한 구간들을 통과할 때 차량 내부에서 발생되는 과도 소음 또한 자주 발생하게 된다. 정상상태에서 소음에 비하여 과도상태에서 소음은 특성이 급격히 변화하여 승객들에게 더욱 큰 성가심을 유발할 수 있다. 특히 국내에서 운행중인 KTX 와 KTX 산천과 같은 고속철도의 경우 빠른 운행 속도로 인하여 과도 소음의 정도 또한 높아지게 된다. 따라서 더욱 정숙한 승객들의 승차 환경을 조성하기 위하여 과도상태에서의 실내소음 특성분석은 그 중요성이 더욱 커지고 있다. 본 연구에서는 고속철도가 감속 가속할 때, 터널을 통과할 때, 교량 위를 운행할 때, 차량이 교행할 때 등의 과도 상태에서의 실내 소음 특성을 음질평가의 방법으로 분석하고 정상상태에서의 소음 특성과 비교하였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.5 no.2
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• pp.39-47
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• 1986

흡음 계수는 흡음재의 흡음 특성을 제시해 주는 기본적 물리량이다. 본 연구에서는 일반적으로 흡음재로 사용되는 흡음재의 흡음 특성을 알기 위해 두께 18mm, 직경 105mm인 10종의 흡음재를 택하 여 흡음재의 흡음 계수를 구하였다. 이를 위해 impedance tube를 제작하여 관내에 흡음재를 넣은 후 관 내에 만들어진 정상파의 최대 음압과 최소음압의 비, 정상파비를 이용하여 흡음 계수를 구했다. 그 결과 흡음재의 흡음 특성은 진동수, 흡음재으 lwowlf, 두께 및 다공성에 크게 의존해 스폰지, 유리 섬유 등의 흡음 효과가 좋게 나타났으며 특히 같은 두께의 동일 흡음재일지라도 흡음재 뒷면의 공기층을 적절리 조절함으로써 특정 진동수 근처에서의 흡음 효과를 증대시킬 수 있었다.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.14 no.3
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• pp.299-308
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• 2001

This paper presents the three-dimensional (3-D) study of the natural vibration of cantilevered laminated composite plates. The Ritz method is used to obtain stationary values of the associated Lagrangian functional with displacements approximated by mathematically complete polynomials satisfying the boundary conditions at the clamped edge exactly. The accuracy of the 3-D model is established through a convergence study of non-dimensional frequencies followed by a comparison of the converged 3-D solutions with analytical and experimental findings in the existing literature. A wide scope of 3-D frequency results explain the influence of a number of geometrical and material parameters for cantilevered laminated plates, namely aspect ratio (a/b), width-to-thickness ratio (a/h), orthotropy of material, number of plies (NP), fiber orientation angle(θ), and stacking sequence.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.75-75
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• 2011

본 논문에서는 진동중인 교량 거더에 작용하는 풍하중을 산정하고 그에 따른 플러터 발생풍속을 예측하기 위하여 분산형 전산환경을 활용한 수치해석 연구를 수행하였다. 분산형 전산환경은 웹 포탈을 기반으로 수치해석 환경을 제공하는 수치풍동 시스템으로서, 전산유체역학(CFD : Computational Fluid Dynamics)에 대한 전문지식이 부족한 사용자들도 격자생성, 수치해석자를 이용한 계산, 가시화 등의 전 과정을 편리하게 수행할 수 있는 차세대 토목분야 연구 환경이다. 본 시스템은 그리드스피어(GfidSphere)를 기반으로 구성되었으며, 기본적으로 사용자 관리, 세션 관리, 그룹 관리, 레이아웃 관리 등을 제공하여 사용자가 포탈을 통해서 다양한 서비스를 쉽게 사용할 수 있는 환경을 구축하도록 도와준다. 수치해석을 위한 유체 지배방정식은 2차원 비정상 비압축성 RANS(Reynolds-Averaged Navier-Stokes) 방정식이며, pseudo compressibility 방법을 적용하였다. 비정상 유동장을 해석하기 위하여 이중시간 전진법(dual time stepping)을 사용하였으며, 수렴가속화를 위해 Multi-grid 기법을 적용하였다. 또한 난류 유동장 해석을 위해서 $k-{\omega}$ SST 난류 모델을 사용하였으며, 난류 천이 과정에서의 유동을 모사하기 위하여 Total stress limitation 방법을 적용하였다. 교량 거더의 연직과 회전방향의 2자유도 움직임을 모사하기 위하여 동적격자 기법을 도입하였다. 교량 거더 주변의 비정상 유동해석 결과를 통해, 거더 표면에서 떨어져나가는 크고 작은 와류의 영향으로 양력 및 모멘트 계수 그래프가 중첩된 진폭과 주기를 갖고 주기적으로 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 또한 계산된 비정상 공기력을 적용한 2자유도 플러터 방정식을 통하여 플러터 발생풍속을 산정하였다. 최종적으로 본 연구에서 계산된 결과의 타당성을 검증하기 위하여 수치적으로 구한 플러터 발생풍속과 기존의 실험 및 수치해석 결과를 비교하였으며, 결과는 잘 일치하였다.

• Journal of computational fluids engineering
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• v.21 no.3
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• pp.77-88
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• 2016

A parametric study on a fluidic oscillator was performed numerically in this work. Three-dimensional unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes equations were solved to analyze the flow in the fluidic oscillator. As turbulence closure, $k-{\varepsilon}$ model was employed. Validation of the numerical results was performed by comparing numerical results with experimental data for frequency of the oscillation. The parametric study was performed using five geometric parameters. Performance of the fluidic oscillator was evaluated in terms of velocity ratio and pressure drop. The results show that the inlet channel width and the distance between splitters are important factors in determining the performance of the fludic oscillator.

• 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 the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.34 no.12
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• pp.1-8
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• 2006

An experimental study was carried out in order to investigate the influence of Reynolds number on the near-wake of an oscillating airfoil. An NACA 0012 airfoil was sinusoidally pitched at the quarter chord point, and is oscillated over a range of instantaneous angles of attack of $\pm$6$^{\circ}$. An X-type hot-wire probe was employed to measure the near-wake of an oscillating airfoil, and the smoke-wire visualization technique was used to examine the flow properties of the boundary layer. The free-stream velocities were 1.98, 2.83 and 4.03 m/s and the corresponding chord Reynolds numbers were 2.3${\times}10^4$, 3.3$\times$104 and 4.8${\times}10^4$, respectively. The frequency of airfoil oscillation was adjusted to fix a reduced frequency of K=0.1. The results show that the properties of the boundary layer and the near-wake can dramatically be distinguished in the range of Reynolds numbers between 2.3${\times}10^4$ and 3.3${\times}10^4$, on the other hand, it is similar in the cases of Re=3.3$\times$104 and 4.8$\times$104. This is caused by that the unsteady separation point is dramatically delayed in case of Re= 2.3${\times}10^4$.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.29 no.1
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• pp.9-18
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• 2016

The slender structures such as high rise building or marine riser are highly susceptible to dynamic force exerted by fluid-structure interactions among which vortex-induced vibration(VIV) is the main cause of dynamic unstability of the structural system. If VIV occurs in natural frequency regime of the structure, fatigue failure likely happens by so-called lock-in phenomenon. This study presents the numerical analysis of dynamic behavior of both structure and fluid in the lock-in regimes and investigates the subjacent phenomena to hold the resonance frequency in spite of the change of flow condition. Unsteady and laminar flow was considered for a two-dimensional circular cylinder which was assumed to move freely in 1 degree of freedom in the direction orthogonal to the uniform inflow. Fluid-structure interaction was implemented by solving both unsteady flow and dynamic motion of the structure sequentially in each time step where the fluid domain was remeshed considering the movement of the body. The results show reasonable agreements with previous studies and reveal characteristic features of the lock-in phenomena. Not only the lift force but also drag force are drastically increasing during the lock-in regime, the vertical displacement of the cylinder reaches up to 20% of the diameter of the cylinder. The correlation analysis between lift and vertical displacement clearly show the dramatic change of the phase difference from in-phase to out-of-phase when the cylinder experiences lock-in. From the results, it can be postulated that the change of phase difference and flow condition is responsible for the resonating behavior of the structure during lock-in.