• 한국항공우주학회지
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• 제33권2호
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• pp.11-21
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• 2005

3차원 비정렬 격자를 이용한 로터-동체 공력 상호작용에 대한 수치적 해석을 수행하였다. 로터와 동체간의 상대적인 운동을 모사하기 위하여 해석 유동장을 회전하는 부분과 정지된 부분으로 나누어 계산하였다. 블레이드 끝단에서 생성되는 끝단 와류를 포착하기 위하여 준 비정상 적응 격자 기법을 도입하였다. 또한 낮은 속도로 전진 비행하는 헬리콥터 해석을 위해서 저 마하수 예조건화 기법을 적용하였다. 로터-동체 공력 간섭현상에 대한 검증을 위해 Georgia Tech 형상과 NASA에서 실험한 ROBIN 형상에 대한 실험 결과와 비교하여 본 연구 해석 기법이 타당함을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권12호
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• pp.931-939
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• 2013

본 논문에서는 항공기 날개의 개념 설계에서 적용하기에 적합한 양력선 방법을 찾고 정확성과 적용범위를 분석한다. Prandtl의 양력선 이론에서 발전된 두 가지 양력선 방법으로서 얇은 익형의 가정을 갖고 3/4 시위의 제어점에서 속도경계조건을 부여하는 Weissinger방법과 3차원 와류 양력법칙을 적용한 Phillips의 방법을 택하였다. 계산 대상은 타원형 날개, 후퇴각이 있는 날개, 그리고 상반각과 비틀림이 있고 후퇴각 없는 테이퍼 날개이다. 계산을 통해 포텐셜 유동의 공력 데이터로 날개의 순환분포, 내리흐름 분포, 양력과 유도항력을 추출하여 이론식 결과 및 풍동시험 데이터와 비교하였다. Weissinger 방법은 날개의 형상에 상관없이 정확도와 신뢰성 있는 결과를 보여주지만 Phillips 방법은 후퇴각이 있는 날개에서는 부정확한 결과를 나타내었다.

• 태양에너지
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• 제15권3호
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• pp.127-140
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• 1995

본 연구는 2차원 충돌공기분류계에서 공기의 흐름 방향과 수직이 되게 설치한 평판 전열면 앞에 전열증진을 목적으로 난류촉진체인 정4각 로드군을 설치할때의 유동특성과 전열특성을 실험을 통해서 구명하고, 본 실험범위내에서 로드의 최적 설치조건을 제시하기 위한 실험적 연구이다. 실험은 먼저 로드를 설치하지 않은 평판에서의 전열특성을 밝힌후, 로드를 설치할 경우 로드의 피치가 40mm일때 로드와 전열면사이의 간극 및 로드폭 변화시의 유동특성과 전열 특성을 구명하여 로드를 설치하지 않은 평판과의 전열성능을 비교하였다. 본 실험범위내에서 전열면에 간극을 두고 로드를 설치하면 로드 바로 밑에서의 가속 및 로드에 의한 난류생성과 재부착에 의해 전열성능은 향상되며 로드폭을 변화시킨 경우에는 로드폭이 클수록 로드 바로 밑에서의 가속효과와 로드 직전에 와류의 영향이 크게 작용하여 전열성능이 향상된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.655-661
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• 2019

본 연구는 차량용 리어 디퓨저의 시작 위치에 따른 주행 성능 변화를 분석하고자 하였다. 이를 위해 CATIA 3D 설계 프로그램을 이용하여 상용 SUV 차량을 참고하여 차량을 모델링하고 뒤 타이어를 기준으로 300, 400, 500 mm 떨어진 위치부터 리어 디퓨저가 시작되도록 설계했다. 그리고 유동 해석 프로그램인 Fluent를 이용해 차량 주행속도가 60km/h, 100km/h, 140km/h 일 경우를 조건으로 하여 유동해석 후 양력과 항력의 변화를 분석하고 공기의 유선 변화를 확인했다. 해석 결과, 리어 디퓨저는 시작 위치에 상관없이 디퓨저가 없는 경우에 비해 양력과 항력을 감소시켰다. 이는 리어 디퓨저가 있을 경우 공기가 차량 하면부를 지나 후면부로 빠져나올 때 발생하는 박리 현상을 억제하여 와류 현상을 감소시키기 때문이다. 또한 본 연구에서는 SP 400의 조건일 때 양력이 가장 작았고 양력 감소 효과도 가장 좋았기 때문에 주행 중 타이어의 접지력을 최대로 확보할 수 있어서 이 경우를 최적의 조건으로 결정하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.347-352
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• 2019

본 연구는 소형 유도전동기 회전자를 생산공장에서 금형주조(die casting)로 제작 시 발생하는 cast 부 품질문제를 개선하기 위하여 수행되었다. 1차 연구결과와 현장 적용성을 고려한 수많은 parametric study를 통하여 새로운 rotor core cast model을 제안하였으며, 그 제안된 model에 대한 유효성을 평가, 검증하기 위하여 주조해석 전용프로그램을 사용한 수치해석과 실제품에 대한 현장실험을 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 유도전동기 회전자의 새로운 cast model에 대한 충진해석을 수행한 결과 용탕은 하부 end ring 부를 먼저 충진하고 이동하여 상부 end ring, core slot 부분을 충진하고 최종적으로 core slot 부분에서 충진이 완료된다. 둘째, 새롭게 제안된 rotor core cast model에 대한 용탕의 유동 양상을 보면 하부 end ring 부에 용탕의 유동에 의한 와류가 적게 발생하였으며, 현장실험 결과 하부 end ring 부 단면에서 소량의 작은 결함만이 발견되었다. 셋째, 유도전동기 회전자 제작 시 rotor core cast 형상 변경을 통하여 end ring 부 결함 발생 면적이 약 70 % 감소한 양호한 품질의 회전자를 생산할 수 있다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.97-102
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• 2023

방향타는 조선 분야에서 중요한 역할을 하기 때문에 방향타의 유체역학적 특성을 조사하기 위해 수치 시뮬레이션이 수행되었다. 유체역학적 힘과 같은 일부 값은 예인 탱크에서 쉽게 측정할 수 있지만, 실험을 통해 압력 분포, 속도 분포, 와류 발생과 같은 유동장에 대한 자세한 정보를 얻기는 어렵다. 본 연구에서는 전산유체역학(CFD)을 이용하여 방향타에 작용하는 유체역학 계수와 레이놀즈수가 미치는 영향을 연구하였다. 상용 전산유체역학 프로그램 Ansys Fluent를 이용하여 방향타 주위의 유동 특성을 연구하였고, 이때 k-epsilon 난류 모델이 사용되었다. 먼저 CFD 상용코드를 이용하여 KCS 방향타의 받음각에 따른 항력계수와 양력계수를 구하였다. 둘째, 동일한 조건에서 2차원 양력계수와 항력계수를 3차원 계수와 비교되었다. 셋째, 레이놀즈수가 유체역학적 힘에 미치는 영향이 연구되었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.3247-3252
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• 2007

Endwall losses contribute significantly to the overall losses in modern turbomachinery, especially when aerodynamic airfoil load and pressure ratio are increased. Hence, reducing the extend and intensity of the secondary flow structures helps to enhance overall efficiency. From the large range of viable approaches, a promising combination positioning and height of endwall contouring was chosen. The objective of this study is to document the three-dimensional flow in a turbine cascade in terms of streamwise vorticity, total pressure loss distribution and static pressure distribution on the endwall and blade surface and to propose an appropriate positioning and height of the endwall contouring which show best secondary, overall loss reduction among the simulated endwall. The flow through the gas turbine were numerically analyzed using three dimensional Navier-Stroke equations with a commercial CFD code ANSYS CFX-10. The result shows that the overall loss is reduced near the flat endwall rather than contoured endwall, and the case of contoured endwall installed at 30% from leading edge with height of 25% for span showed best performance.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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• pp.2660-2665
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• 2007

Turbulent boundary-layer over a micro-riblet film(MRF) was investigated experimentally. The MRF has sharp V-shaped micro scale grooves of $300{\mu}m$ in width and $176.8{\mu}m$ in height. Particle image velocimetry(PIV) system was employed to measure velocity fields of flow over the MRF coated plate. Flow over a smooth plate was also measured for comparison. The PIV measurements were taken in the streamwise wall-normal planes at Re$\theta$= 985 and 2342. Vortex structures of the flow were analyzed by extracting the swirling strength as an unambiguous vortex-identification criterion. As a result the number of spanwise vortices with clockwise(negative) rotation decreases rapidly in the near-wall region(y<0.2h), but decreases slowly in the outer region(0.2h

• 한국군사과학기술학회지
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• 제17권6호
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• pp.861-867
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• 2014

In the present study, the flow around a circular cylinder at $Re=3.6{\time}10^6$ is numerically simulated using URANS approach. The objective of this study is to evaluate the turbulence models(Realizable k-${\varepsilon}$, RNG k-${\varepsilon}$) through the prediction of the unsteady flow characteristics around the cylinder. The time-averaged drag coefficients and vortex shedding phenomenon in the wake region are compared to available experimental data and other numerical results. The simulation with Realizable k-${\varepsilon}$ model is found to be more dissipative due to large eddy viscosity predicted in the wake region while the simulation with RNG k-${\varepsilon}$ model predicts a complex vortex shedding phenomenon with more coherent structures realistically.

• 대한기계학회논문집B
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• 제27권12호
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• pp.1750-1757
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• 2003

This paper describes the flow measurements inside the blade passage of an axial flow fan by using a rotating hot-wire probe sensor from a relative flame of reference fixed to the rotor blades. The validity of fan rotor designed by a streamline curvature equation was performed by the measurement of the three-dimensional flow upstream and downstream of the fan rotor using a 5-hole pitot tube. The vortical flow structure near the rotor tip can be clearly observed by the measurements of a relative velocity and its fluctuation on quasi-orthogonal planes to a tip leakage vortex. Larger vortical flow, which results in higher blockage in the main flow, is formed according to decrease a flow rate. The vortical flow spreads out to the 30 percent span from the rotor tip at near stall condition. In the design operating condition, the tip leakage vortex is moved downstream while the center of the vortex keeps constant in the spanwise direction. Detailed characteristics of a velocity fluctuation with relation to the vortex were also analyzed.