• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.934-939
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• 2001

In computational study of the flow in piston engines and the flow through moving valves, the use of moving vertices is essential for modelling flows with moving boundaries. The positions of cell vertices in such cases must be allowed to vary with time. To simulate 3-dimensional port-valve and piston-cylinder of HIMSEN 6H21/32 engine, a commercially available code, STAR-CD, was used. Changes in mesh geometry was specified by PROSTAR commands.(i.e. the Change Grid operation in the EVENTS command module.) Control of the intake flow is expected to play an important role as designers seek to obtain better fuel spray characteristics, fuel mixing and mixture preparation, combustion performance, and emissions reductions to meet national standards. As a result of analysis, velocity fields indicate the presence of a structured flow comprised of one pair of counter-rotating vortices under the intake valve during the early induction process. These flow structures remain visible for most of the intake process. As the piston moves towards BDC, these vortices develops into a larger tumbling motion that dominates the flow structure.

• 한국추진공학회지
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• 제14권3호
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• pp.9-15
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• 2010

과팽창 로켓노즐에서 발생하는 충격파 박리패턴의 천이 유동장을 예측하기 위해 축대칭 수치해석적연구를 수행하였다. 비정상, 압축성 N-S 방정식에 k-$\omega$ SST 난류모델을 적용하여, 유한 체적법으로 계산하였다. 종래의 실험적 연구 결과와 비교하였으며, 계산된 결과와 정성적으로 잘 일치하였다. 본 연구의 결과로부터 RSS에서 FSS로 천이할 때 가장 큰 횡력이 발생하며, 이는 비점성 제트 코어 영역에서 발생하는 Vortex ring의 발달로 기인됨을 예측하였다. 또한 엔진 시동과정과 정지과정에서 발생하는 히스테리시스 현상을 잘 모사하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제10권2호
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• pp.1-8
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• 2002

The flow and combustion patterns have been investigated inside the gasoline engine cylinder with the swirl or tumble flow, whereas the air flow characteristics, which are generated in the part of intake system before entering into the intake manifold, have not been known completely. It is necessary to analyze the flow field in the intake system consisting of air rater, throttle valve and intake manifold. The throttle valve, used to control the intake air flow rate, is important because it makes various mass flow rate and flow patterns. Three-dimen-sional How characteristics such as velocities, turbulent intensities and Reynolds shear stresses are measured by the hot wire anemometer at the exit of the throttle valve with the variation in the valve opening angle($15^{\circ}$, $45^{\circ}$, $75^{\circ}$ and $90^{\circ}$) and the Reynolds numbers (45000, 70000 and 140000). There are a lot of changes in flow characteristics at $75^{\circ}$ due to the large recirculation flow comparing with those of the other cases, and the streamwise velocity is especially enforced strongly below the valve shaft. The other component velocities are relatively large near the centerline parallel to the valve shaft. The effects of the Reynolds number on the flow field are not severe.

• 한국추진공학회지
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• 제18권3호
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• pp.34-39
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• 2014

center-body디퓨져에 대한 형상 설계 요소를 분석하고 수치적 기법을 통한 설계형상 변수를 구성하였다. 수치기법으로는 Center-body 디퓨져의 내부유동해석을 위하여 2차원 축대칭 Navier-Stokes equation와 $k-{\epsilon}$ 난류모델을 사용하였다. 또한 center-body디퓨져의 시동압력과 진공도 및 형상설계변수에 대해서 2차목 디퓨져와 비교하였다. 냉각시스템의 성능향상 방안으로 CBD의 원추선단에 역류제트를 활용한 TPS시스템의 개념을 제시하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2010년도 제35회 추계학술대회논문집
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• pp.678-681
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• 2010

본 연구에서는 비정상 노즐 구동 압력비 변화가 유동장의 천이형태 및 횡력 특성에 어떠한 영향을 미치는지 조사하기 위하여 수치해석적 연구를 수행하였다. 비정상, 축대칭, 압축성 N-S 방정식을 유한 체적법으로 이산화 하였으며, SST $k-{\omega}$ 난류모델을 적용하였다. 엔진 정지 및 시동과정을 모사하기 위하여, NPR은 2~10의 범위에서 계산 하였다. 본 연구의 결과로 박리 유동과 히스테리시스 현상은 구동 압력비에 크게 의존하며, 또한 압력비 변동 시간이 횡력 특성에 지대한 영향을 미칠 수 있음을 알았다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제3권5호
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• pp.82-89
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• 1995

The three-dimensional fluid motion through the intake port and cylinder of a single DOHC SI engine was investigated with a commercial computational fluid dynamics simulation program, STAR-CD. This domain includes the intake port, intake valves and combustion chamber. Steady induction port flows for various valve lifts have been simulated for an actual engine configuration. The geometry was obtained by direct interface with a three-dimensional CAD software for complicated port and valve shape. The computational grid was generated using the commercial preprocessor ICEM CFD/CAE. Detailed procedures were presented on the generation of the geometry and the block-structured mesh. A standard k-${\varepsilon}$ turbulent model was applied to consider the complexity of the geometry and the fluid motion. The global flow patterns and the distributions of various quantities, such as pressure, velocity magnitude around the valve seat etc., were examined. The computational results, such as mass flow rate, discharge coefficient etc., for various valve lifts were compard with the experimental results and the computational results were found in good agreement with the experiment.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.211-214
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• 2011

본 연구에서는, step을 적용한 추력 노즐 내부 유동장의 횡력 특성을 조사하기 위하여 수치해석적 연구를 수행하였다. 비정상, 축대칭, 압축성 N-S 방정식을 유한 체적법으로 이산화 하였으며, SST k-${\omega}$ 난류모델을 적용하였다. 엔진 정지과정을 모사하기 위하여, NPR은 100~10로 변화시켜 계산 하였다. 본 연구의 결과로 박리점 및 마하디스크 위치는 구동 압력비에 크게 의존하며, 또한 step의 적용이 횡력 특성에 지대한 영향을 미칠 수 있음을 알았다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.331-334
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• 2011

램제트 엔진의 성능은 초음속 흡입구의 성능과 밀접한 연관이 있다. 초음속 흡입구 내부 유동 특성을 관찰하기 위해 실험적/전산해석적 연구를 수행하였다. 자발 시동이 가능한 2차원 실험 모델을 설계 제작하고 마하 2.5 초음속 풍동을 이용한 실험적 연구와 Menter's SST 난류 모델과 RANS 방정식에 기본한 전산해석 결과로부터 내부 유동 특성을 정리하였다. 흡입구의 안정 작동 조건에서의 의사충격파(Pseudo-shock wave)와 불안정 작동 조건의 버즈 현상에 대해 자세한 가시화 결과를 제시하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.103-108
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• 2011

초임계환경에서 작동하는 케로신/액체산소 동축와류형 분사기의 혼합특성을 수치적으로 연구하였다. 케로신 물성치를 계산하기 위하여 써로게이트 모델이 적용되었다. 난류모델은 LES를 기반으로 하였고, 초임계영역의 상태량을 계산하기위해 SRK 상태방정식, 점성계수와 열전도도에 대하여 Chung이 제안한 고압상태 혼합물에 대한 방정식, 확산계수에 대하여 Fuller 이론에 Takahashi가 제안한 고압상태의 특징을 고려한 식을 적용하였다. 연소실 압력변화에 따른 분사기와 연소실에서의 열역학적 물성치와 혼합특성을 관찰하였다. 또한 분사기의 압력섭동 스펙트럼밀도를 분석하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권5호
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• pp.655-667
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• 2003

Turbulent flow over a fully-developed wavy channel is investigated by the nonlinear $k-\varepsilon-f_\mu$ model of Park et al.⁽¹⁾ The Reynolds number is fixed at $Re_{b}$ = 6760 through all wave amplitudes and the wave configuration is varied in the range of $0\leq\alpha/\lambda\leq0.15$ and $0.25\leq{\lambda}/H\leq4.0$. The predicted results for wavy channel are validated by comparing with the DNS data of Maa$\beta$ and Schumann⁽²⁾ The model performance Is shown to be generally satisfactory. As the wave amplitude increases, it is found that the form drag grows linearly and the friction drag is overwhelmed by the form drag. In order to verify these characteristics, a large eddy simulation is performed for four cases. The dynamic model of Germane et al.⁽³⁾ is adopted. Finally, the effects of wavy amplitude on separated shear layer are scrutinized.