• 에너지공학
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• 제4권1호
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• pp.126-139
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• 1995

저속의 압축성 유동장에서의 원형 실린더 주위의 유동 및 열전달특성을 해석하였다. 비압축성 유동장에서의 실린더 주위의 유동 및 열전달현상에 대하여는 실험과 수치해석을 포함한 광범위한 연구가 진행되어 왔으며 매우 잘 알려져 있다. 실린더 벽면과 주위 유동장의 온도차가 큰 경우, 밀도의 변화가 커지므로 유동장은 압축성 유체가 되나 지배 방정식의 복잡함과 적절한 수치해석 방법의 부족으로 실린더 주위의 유동장을 압축성유체로 해석한 경우는 매우 드물다. 현재 압축성유동 해석에 널리 사용되는 time marching algorithm은 저속의 유동장 해석시 지배방정식에 나타나는 eigenvalue들의 괴리에 의하여 수렴속도가 현저히 떨어지게 된다. 본 연구에서는 이와 같은 난점을 극복할 수 있는 time-derivative preconditioning 방법을 사용하여 온도차가 큰 유동장에서의 강제 및 혼합대류에 대한 계산을 수행하였고 이들의 열전달특성을 비교하였다. 강제대류의 경우 실린더 벽면 온도의 증가에 따른 밀도 감소의 영향은 유동장의 Re수를 감소시켜 확산의 영향을 증가시키면서, 혼합대류의 경우 부력의 영향은 가열되는 유동장의 범위와 재순환 영역을 강제대류에 비해 현저히 감소시킨다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2001년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.85-92
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• 2001

중력이 작용하는 압축성유체를 고려함에 있어, 밀도성층 뿐만 아니라 엔트로피 성층의 고려도 중요하다. 본 연구에서 압축성격자볼츠만 유체모델을 이용한 차분계산법을 이용하여 2차원 채널에서 성층류의 전형적인 형상인 선택취수현상을 시뮬레이션 하였으며, 본 모델의 유효성을 확인하였다. 또한 비점성, 비압축성유체의 선택취수흐름과의 차이에 관해서 압축성의 관점에서 고찰하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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• pp.557-560
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• 2002

In this study, simulation of weak shock waves are peformed by a two-dimensional thermal fluid or compressible fluid model of the lattice Boltzmann method. The shock wave represents an abrupt change in fluids properties, in which finite variations in pressure, internal energies, and density occur over the shock thickness. The characteristics of the proposed model with a simple distribution function is verified by calculation of the sound speeds, and the shock tube problem. The reflection of a weak shock wave by wedge propagating in a channel is performed. The results agree well with those by finite difference method or by experiment. In the simulation of unsteady shock wave diffraction around a sharp corner, we show a flow field of vortical structure near the comer.

• 동력기계공학회지
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• 제14권5호
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• pp.71-75
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• 2010

Leak detection technology is a challenging research until nowadays, because it has wide and various applications in industry. Furthermore pneumatic component reliability test based on ISO requires air leakage measurement. The conventional measurement methods need a complex operation and the calibration of leak detector. Tracing the history of our study, we proposed a new method for measurement of leak flow rate using isothermal chamber. In this study, propose a simulation model of isothermal chamber by infinitesimal flow -rate, such as a leak flow-rate. The effectiveness of the proposed simulation model is proved by simulation and experimental results. Base on the comparison results, proposed simulation model is good agreement with experimental results.

• 드라이브 ㆍ 컨트롤
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• 제10권4호
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• pp.29-33
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• 2013

Pneumatic system is widely applied in various industry because it have a many advantage(low cost, high safety, etc..). For design of pneumatic system, accurate flow measurement is required. In this study, compressible fluid flow measurement apparatus was designed and built. It uses an isothermal chamber that can approximate isothermal condition. Therefore, it can be measured for flow-rate using pressure response of isothermal chamber. As a result, this apparatus can be measured for sonic conductance and critical pressure ratio of pneumatic components and it required less time and energy than conventional flow meter. The effectiveness of the designed apparatus is proved by experimental result.

• 에너지공학
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• 제12권1호
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• pp.29-34
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• 2003

압력파의 일종인 열음향파는 압축성유체를 급속히 가열 또는 냉각하는 경계면 근처에서 유체가 순간적으로 압축 및 팽창하는 경우에 발생하는 현상으로 자연대류가 일어나지 않는 우주공간에서는 매우 중요한 열전달 메커니즘이다. 본 연구에서는 공기로 채워진 공간에서 급속한 가열에 의하여 발생한 열음향파의 전달특성을 수치적인 방법에 의하여 평가하고자 유한체적법을 기반으로 비정상 지배방정식을 이산화하였으며, PISO알고리즘과 2계 상향기법을 적용하여 해석을 수행하였다. 안정적인 수치해는 50 $\times$ 800 개의 셀과 1 $\times$ $10^{-9}$ 시간간격을 적용하여 얻을 수 있었으며, 생성된 열음향파는 유체 속을 통과하면서 점성과 열소산에 의하여 점점 감쇠하여 가는 경향을 보였다. 생성된 압력파는 날카로운 전단과 점점 감소하여 길게 늘어지는 후단부를 갖는 형상을 보였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.804-809
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• 2003

In this study, 2D computations of the Aeolian tones for some obstacles (circular cylinder, square cylinder and NACA0012 airfoil) are simulated. First of all, we calculate the flow noise generated by a uniform flow around a two-dimensional circular cylinder at Re=150 are simulated by applying the finite difference lattice Boltzmann method (FDLBM). The third-order-accurate up-wind scheme (UTOPIA) is used for the spatial derivatives, and the second-order-accurate Runge-Kutta scheme is applied for the time marching. The results show that we successively capture very small acoustic pressure fluctuation with the same frequency of the Karman vortex street compared with the pressure fluctuation around a circular cylinder. The propagation velocity of the acoustic waves shows that the points of peak pressure are biased upstream due to the Doppler effect in the uniform flow. For the downstream, on the other hand, it is faster. To investigate the effect of the lattice dependence, furthermore, simulations of the Aeolian tones at the low Reynolds number radiated by a square cylinder and a NACA0012 airfoil with a blunt trailing edge at high incidence are also investigated.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.234-239
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• 2002

Acoustic sounds generated by a uniform flow around a two-dimensional circular cylinder at Re=200 are simulated using finite difference lattice Boltzmann method. A third-order-accurate up-wind scheme is used for spartial derivatives, and a second-order-accurate Runge-Kutta scheme is used for time marching. The results show that in capturing very small acoustic pressure fluctuation with same frequency of Karman vortex street compared with the pressure fluctuation around a circular cylinder. The propagation velocity of acoustic sound is presented that acoustic which approaches tire upstream due to Doppler effect in the uniform flow slowly propagates, while that for the downstream quickly propagates. It is also apparent that the size of sound pressure is proportional for central distance $r^{-1/2}$ of the cylinder.