• 한국소음진동공학회논문집
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• 제26권2호
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• pp.141-147
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• 2016

Underwater cavitation is one of the most important issues because it causes not only vibration and erosion of submerged bodies but also significant flow noise problems. In this paper, flow noise due to cavitation flows around the NACA66 MOD hydrofoil is numerically investigated. The cavitation flow simulation is conducted using the Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations based on finite difference methods. To capture the cavitation phenomena accurately and effectively, the homogeneous mixture model with the Merkle's cavitation model is applied. The predicted results are compared with available experimental data in terms of pressure coefficients and volume fraction, which confirms the validity of numerical results. Based on flow field analysis results, hydro-acoustic noise field due to the cavitation flow is predicted using the Ffowcs-Williams and Hawkings equation derived from the Lighthill's acoustic analogy. The typical lift dipole propagation patterns are identified.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.115-121
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• 2010

Cavitating flow is widely shown in many engineering systems, such as marine propellers, pump impellers, nozzles, injectors, torpedoes, etc. The present work focuses on the numerical analysis of the multiphase flow around the underwater vehicle which was launched from a submarine. The governing equation is the Navier-Stokes equation with a homogeneous mixture mode. The multiphase flow solver uses an implicit preconditioning scheme in curvilinear coordinate. For the code validation, the results from the present work are compared with the existing experimental and numerical results, and a reasonably good agrements are obtained. The multiphase flow around an underwater vehicle is simulated which includes submarine wake effects.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.341-346
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• 2010

In this paper, viscous flow calculation of pump-jet that is used as underwater propulsor was made by using RANS equation. For the validation, calculation for DTRC4119 marine propeller was made and reasonable agreements were obtained between the present results and the experiment. An unstructured overset mesh technique is used for analysis of relative motion between rotor and stator in pump-jet propulsor. Results for pump-jet propulsor were compared with computational results of another researcher.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2011년 춘계학술대회논문집
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• pp.252-255
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• 2011

Supercavitating torpedo uses the supercavitation technology that can reduce dramatically the skin friction drag. The present work focuses on the numerical analysis of the non-condensable cavitating flow around the supercavitating torpedo. The governing equations are the Navier-Stokes equations based on the homogeneous mixture model. The cavitation model uses a new cavitation model which was developed by Merkle(2006). The multiphase flow solver uses an implicit preconditioning scheme in curvilinear coordinates. The ventilated cavitation is implemented by non-condensable gas injection on backward of cavitator cone and the base of the torpedo. The comparison between the without and with ventilated cavitation numerical results, with ventilated cavitation using non-condensable gas injection is more efficient method.

• 해양환경안전학회지
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• 제2권1호
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• pp.1-10
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• 1996

초음파는 액체 및 고체의 매질 속에서도 그 전달 특성이 우수하여 수중 물체의 감지, 지질 조사 자원탐사뿐만 아니라, 의학 분야에서도 널리 사용되고 있다. 물체유동정보 측정방식에는 연속파를 이용한 도플러식과 펄스 신호를 이용한 도플러는 거리 분해능이 좋으므로 깊이에 따른 속도 정보를 쉽게 얻을 수 있는 장점이 있으나, 수신되는 도플러 신호가 탐촉자의 특성과 매질 속에서의 전파특성 등에 의하여 송신된 신호와 파형이 다르고 복잡한 주파수 특성을 가지므로 연속파에서와 같이 도플러 주파수를 직접 측정하기 곤란하다. 도플러 주파수를 검출하기 위하여 여러 방법이 개발되어 있으나, 측정거리와 측정속도의 제약과 더불어, 실시간(real time) 처리에 의한 분포적 측정이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 시간 영역에서 국소 데이터를 이용하여 펄스 신호의 위상을 정의하고 실시간에서 펄스 신호를 위상으로 변환하는 신호 처리법을 제안하였다. 또한 이 신호 처리법을 응용하여 측정 범위의 위상 곡선에서 위상 차를 계산함으로써 평균 가속도와 유동속도정보를 분포적으로 얻을 수 있는 새로운 펄스 도플러 기법을 제안하였으며, 모델 신호를 만들어 제안된 방법의 유용성을 검토하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제11권3호
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• pp.7-13
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• 2008

The cavitating flow simulation is of practical importance for many engineering systems, such as pump, turbine, nozzle, Infector, etc. In the present work, a solver for two-phase flows has been developed and applied to simulate the cavitating flows past hydrofoils. The governing equation is the two-phase Navier-Stokes equation, comprised of the continuity equation of liquid and vapor phase. The momentum and energy equation is in the mixture phase. The solver employs an implicit, dual time, preconditioned algorithm using finite difference scheme in curvilinear coordinates. An experimental data and other numerical data were compared with the present results to validate the present solver. It is concluded that the present numerical code has successfully accounted for two-phase Navier-Stokes model of cavitation flow.

• 한국가시화정보학회지
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• 제19권2호
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• pp.48-55
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• 2021

In order to design a propeller with high efficiency and excellent cavitation performance, theoretical and experimental studies on the cavitation and noise characteristics according to the blade section shape are essential. In general, sheet cavitation, bubble cavitation, and cloud cavitation are the main causes of hull vibration and propeller surface erosion. However vortex cavitation, which has the greatest influence on the noise level because the fastest CIS in ship propeller, has been researched for a long time and studies have been conducted recently to control it. In this experiment, the development process of cavitation was measured by using three dimensional wings with two different wing section and wing tip shapes, and the noise level at that time was evaluated. In addition, we evaluated the relationship between cavitation inception and hydrodynamic force using three component load cell and we measured the velocity field of wing wake using LDV.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 2002년도 춘계공동학술발표회요약집
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• pp.335.2-335
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• 2002

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.403-410
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• 2021

류마티스 환자들이 수중운동을 하면 통증이 감소되는 등 긍정적인 효과가 발생되지만, 통증이 감소되는 원인은 확실치 않고 이에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 수중운동 시, 발 표면에 흐르는 유동을 분석해 통증이 감소되는 원리를 규명하고자 한다. 본 연구에서는 유동의 흐름을 분석하기 위해 Unsteady 해석을 진행하였으며, 다리를 들어 올리는 동작과 내리는 동작을 총 3회 반복설정하여 해석을 수행하였다. 또한 통증이 있는 부위에 압력점을 지정하여 압력변동 및 주파수를 분석했다. 그 결과 전반적으로 양압과 음압이 약 ±500Pa의 압력이 가해지고, 운동 방향을 전환할 때에는 약 ±2000Pa의 압력이 가해지는 것을 확인했다. 또한 류마티스 통증이 빈번하게 발생하는 부위에 약 35 ~ 80Hz 정도의 주파수가 발생하였다. 지속적인 압력변동과 주파수가 통증부위에 반복적으로 가해지면 혈액순환이 증진되고, 통증이 감소되는 효과를 예측할 수 있다. 본 연구의 결과는 수중운동의 효과 및 원리를 이해하는 자료로 활용이 가능할 것으로 사료되며, 수중운동의 프로그램 개발을 보조하고, 관련 의료 보조기 개발을 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권5호
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• pp.542-548
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• 2005

부착 미생물을 이용한 다공성 담체 유동상 반응기는 하폐수중의 유기물 및 질소제거에 많이 적용되어져 왔다. 특히 생물막이 형성된 담체에서는 호기, 무산소 그리고 혐기영역이 공존하여 동시적 질산화/탈질 반응에 의한 질소제거에 유리한 환경이 제공된다고 알려져 있다. 이러한 반응을 활성화시키기 위해서는 담체표면과 내부에서 산소와 유기물등의 적절한 기질확산이 이루어져야 한다. 그러나 하폐수중의 유기물농도나 생물막의 마찰조건등 운전조건에 따라서는 표면에서의 종속영양균의 과잉성장에 의해 질소 제거 반응이 저해되기도 한다. 다공성 담체 유동상 반응기에 막모듈을 결합시킨 하이브리드 반응기는 단일조내에서 활성화된 동시적 질산화/탈질 반응으로 종래의 유동상 반응기에 비해 30% 이상 질소제거 효율이 증가하였다. 미소전극 연구를 통해 담체내부의 탈질율을 조사할 수 있으며 유동상 반응기에 비하여 하이브리드 반응기내 담체내부에서는 탈질반응에 대한 유기물의 확산에 대한 제한인자가 작으며 따라서 보다 높은 탈질율을 유지할 수 있음을 보였다.