• 한국전산유체공학회지
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• 제16권3호
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• pp.8-14
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• 2011

Although the geometry of circular cylinder is simple, the flow is complicate because of the flow separation and vortex shedding. In spite of many numerical and experimental researches, the flow around a circular cylinder has not been clarified even now. It has been known that the unsteady vortex shedding from a circular cylinder can vibrate and damage a structure. Lock-on phenomenon is very important in the flow around an oscillating circular cylinder. The lock-on phenomenon is that when the oscillation frequency of the circular cylinder is at or near the frequency of vortex shedding from a stationary cylinder, the vortex shedding synchronizes with the cylinder motion. This phenomenon can be recognized by the spectral analysis of the lift coefficient history. At the lock-on region the vortex is shedding by the modulated frequency to the body frequency. However, the vortex is shedding by the mixed frequencies of natural shedding and forced body frequency in the region of non-lock-on. In this paper, it was analyzed the relation between the frequency of rotary oscillating circular cylinder and the vortex shedding frequency.

• 대한기계학회논문집B
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• 제30권5호
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• pp.438-445
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• 2006

We performed the simulation of the unsteady three dimensional flow over a square cylinder in a wind tunnel in moderate Reynolds number range, $100{\sim}2500$ by using LBM. SGS model was applied for the turbulent flow. Frist of all we compared LBM(Lattice Boltzmann Method) solution of Poiseuille flow applied Farout and bounce back boundary conditions with the analytical and FOAM solutions to verify the applicability of the boundary conditions. For LBM simulation the calculation domain was formed by structured grids and prescribed uniform velocity and density inlet and Farout boundary conditions were imposed on the in-out boundaries. Bounceback and wind tunnel boundary conditions were applied to the cylinder walls and the boundaries of calculation domain respectively. The maximum Strouhal number of the vortex shedding is 0.2025 at Re = 750. and the number maintains the constant value of 0.18 when Re>1000. We also predicted that the critical reynolds number of the turbulent flow is in the range of $250{\sim}500$.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권2호
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• pp.261-268
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• 2002

Turbulent flow past a square cylinder confined in a channel is numerically investigated by Large Eddy Simulation(LES). The main objectives of this study are to verify the experimental results of Nakagawa et al.[Exp. in Fluids, Vol. 27, 3, pp. 284∼294, 1999] by LES and to obtain related flow information in detail. The LES results obtained are in excellent agreement with the experiment both qualitatively and quantitatively. The passive paticles numerically released into the flow field clearly show the barman vortex street. However, the vortices shed from the cylinder are significantly affected by the presence of the plates. Futhermore, periodic and alternating vortex-rollups are observed in the vicinity of the plates. The rolled-up vortex is convected downstream together with the corresponding Karman vortex forming a counter-rotating vortex pair. It is also revealed that the cylinder greatly enhances mixing process of the flow.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.253-257
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• 2011

고체로켓에서 발생하는 vortex shedding 현상 중 인히비터로 인해 발생하는 연소실내 와류(vortex)의 특성을 조사하기 위해 Large Eddy Simulation을 수행하였다. 해석의 결과는 기존 연구자들의 결과와 잘 일치하며 정략적 및 정성적 분석을 수행하였다. 인히비터 후방에서 발생하는 vortex는 Flow-acoustic coupling 에 의해 주기적으로 반복되며 생성, 소멸이 이루어지는 것을 확인 할 수 있었으며, 발생 주기는 연소실내 mode 2의 주파수와 일치하는 것을 확인하였다. 3차원 해석결과 인히비터 후방에서 Roll 발생은 비균일한 노즐 유동을 발생시킨다.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권7호
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• pp.892-899
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• 2016

본 연구에서는 세굴된 해저 파이프 주위 중력류의 유동 해석을 수행하였다. 결과 비교를 위해 세굴이 아닌 평평한 해저면 위에 틈새 거리를 두고 설치된 해저 파이프 문제를 함께 고려하였다. 여기서 세굴의 깊이와 틈새 거리는 동일하며, 평평한 해저면 위에 설치된 파이프 문제는 일반적으로 실제 세굴효과를 이상적으로 구현하기 위해 주로 고려된다. 중력류와 해저 파이프 상호작용에 대한 유동특성의 이해를 위해 농도 및 와도장, 압력장 그리고 양항력 계수 등, 다양한 물리량들을 비교 및 분석 하였다. 결과적으로 세굴과 평평한 해저면 위에 설치된 해저 파이프 주위 유동특성이 달라짐을 관찰하였다, 특히 세굴의 위 파이프의 경우 구조물 상부에서 발달된 음의 와만 하류로 나아가게 되지만 평탄면 위 파이프는 이열 와구조 형태를 가지는 것을 확인하였다. 따라서 중력류에 놓인 해저 파이프의 안전 설계를 위해서는 무엇보다 실제 세굴조건을 고려하는 것이 중요 할 것으로 판단된다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권6호
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• pp.531-536
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• 2012

판토그라프 팬헤드의 공력소음 발생의 주요 인자와 영향을 미치는 변수를 분석하였다. 팬헤드 주변의 유체 유동과 결과적인 소음 방사를 분석하기 위해, 수치해석적인 방법 중 하나인 격자볼츠만 방법으로 팬헤드 단순모델을 사용했다. 풍동실험을 통해 측정된 결과로 시뮬레이션 결과를 검증했다. 와흘림이 주요한 공력소음 발생원인이며 Strouhal수, 유체의 속도 및 판토그라프의 형상에 영향을 받았다. 이 논문에 사용된 직사각형 형상을 통해 양력의 발생을 증가시키면서 방사 소음을 줄이는 팬헤드의 설계가 가능함을 제시하였다. 또한 통로나 유선 형상을 이용해 와흘림을 최소로 줄이면, 방사 소음을 크게 저감하는 형상의 설계가 가능함을 구축된 해석모델을 이용하여 검증하였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제14권4호
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• pp.1-10
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• 2006

A computational study was carried out in order to investigate the ground effect of a circular cylinder in the presence of a moving wall at a Reynolds number of 2.0${\times}$104. The viscous-incompressible Navier-Stokes equations and Spalart-Allmaras turbulent model of the commercial CFD code were adopted for this numerical analysis. The moving wall was set parallel with the freestream, and the speed of motion was equal to the freestream velocity. The gap ratio is defined as the distance ratio between the circular cylinder diameter and the height from the moving wall. The numerical results show that there are the differences among the each of the stages in evidence of the vorticity contours and the polar diagrams of $C_l$ vs. $C_d$. The 4 stages of the gap ratio are defined according to the flow features, whose stages are divided into small, intermediate, large and convergence gap ratios, respectively.

• 한국토양비료학회지
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• 제29권2호
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• pp.107-112
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• 1996

토양의 규산 흡착기작을 밝히고자 continuous stirred-flow(연속진탕흘림) 법을 이용하여 시간 경과에 따른 규산 흡착량 변화에 대한 실험을 $25^{\circ}C$, pH 3수준(5, 6.5, 8)에서 실시하였다. 규산 흡착량은 실험기간내 최대 흡착량을 보이지 않고 계속 증가 하였다. 시간에 따른 규산의 흡착과정을 2단계로 구분 하였고, 1단계 반응과정은 아래의 지수함수식에서 고도의 유의성있는 상관관계를 보였다 $$R_{ad}=K_a*(Q_{OH}^S)^n$$ 여기서 $R_{ad}$는 규산흡착속도($Si\;{\mu}mal/min$), $Q_{OH}^S$는 알칼리 투여를 통하여 생성된 토양표면 음전하량, $K_a$와 n 은 상수이다. 1단계 반응과정의 n값은 1.1로 한자리 결합(monolantate ligand bonding)에 의한 흡착과정인 것으로 나타났다. 2단계 과정은 아래 식에서 고도의 유의성있는 상관관계를 보였다. $$R_{ad}=K_b*(pH)$$ 이때 $K_b$ 는 비례상수로, pH 증가에 따른 규산 흡착 속도의 증가 추세가 지수 함수적으로 감소하는 경향을 보였다.