• 한국전산유체공학회지
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• 제11권4호
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• pp.75-80
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• 2006

Navier-Stokes simulation of the flow in a micro viscous pump is carried out. The micro viscous pump consists of a rotating circular rotor placed in a two dimensional channel. All simulation is carried out by using a finite volume approach, at the Reynolds number of 0.5, to study the performance of the micro viscous pump. Length of channel of the pump is varied to simulate the effects of the pumping load. Numerical solutions show that the net flow of the pump is realized by two counter rotating vortices formed on both sides of the rotor. The volume flow rate of the pump is decreased as length of the channel is increased, while the static pressure difference across the rotor is increased. The static pressure difference across the rotor is observed to be inversely proportional to the volume flow rate as inertia effects are negligibly small. The efficiency of the pump is found to reach a maximum when two counter rotating vortices on both sides of the rotor becomes to merge forming an outer enveloping vortex.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권9호
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• pp.12-26
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• 2004

수치점성을 효과적으로 줄이기 위한 새로운 AUSM-type 수치기법을 개발하였다. TVD 제한자 분석을 통하여 제어면에서의 불성치를 보다 정확하게 예측할 수 있는 기준을 찾아내고 이를 이용하여 제어면의 물성치를 적절히 정의하는 M-AUSMPW+를 개발하였다. M-AUSMPW+의 장점은 다차원 유동을 해석하는데 있어 분명히 나타난다. M-AUSMPW+ 는 유동과 격자계가 일치하지 않는 격자계에서 수치점성을 효과적으로 제거할 수 있기 때문에 다차원 유동을 계산하는데 있어 기존의 어떠한 수치기법보다 정확하고 효과적인 계산이 가능하다. 접촉불연속면, 와류 유동, 충격파 경계층 상호작용, 정성 충격파관 문제를 통해 이를 확인하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.237-237
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• 2022

우리나라 하천 내에 설치된 횡단구조물은 보 35,000개소 이상으로 전국 하천의 0.6 km마다 수공구조물이 위치해 있으며 이로 인해 종적(longitudinal) 연결성에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 농어촌연구원의 조사에 따르면 하천 횡단구조물이 설치된 구간에 어도 설치율은 14.9%로 나타났으며 이는 수생태 관점에서 연속성이 매우 열악한 상태임을 확인 할 수 있다. 이에 우리나라 각 부처 국토교통부, 환경부 등에서는 수생태 연속성을 확보하고자하는 노력이 지속되고 있으며 대표적으로 어류의 이동통로인 어도를 설치하거나 기존 어도의 효율을 향상시키기 위하여 개보수 작업을 지속적으로 실시하고 있다. 어도의 기능을 평가하기 위해서는 어도 내의 수리특성을 정확히 파악하는 것이 중요한데 연속적인 구조물로 구성된 어도 내 흐름은 매우 복잡하다. 특히 어도 내 구조물간 상호작용에 의하여 비정상 흐름이 발생하며 구조물 뒤에서는 사수역(dead zone)이 형성된다. 사수역에서 나타나는 와류의 거동은 구조물의 기하학적 특성에 따라 변화한다. 본 연구에서는 2차원 수심적분 수치모형을 활용하였으며 벽면 근처 점성저층의 유속분포을 재현하기 위하여와 점성항에 감쇠함수(damping function)를 고려하였다. 수치모형의 검증을 위해 실내 실험수로의 직선 개수로에서 PIV(particle image velocimetry)를 활용하여 연속적으로 배치된 구조물에 의한 유속자료를 활용하였다. 이 결과는 향후 새로운 어도설계 혹은 기 설치된 어도의 수리학적 기능을 평가하는데 활용이 가능할 것으로 보인다.

• 한국추진공학회지
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• 제21권5호
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• pp.1-9
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• 2017

초임계 환경에서 와류형 분사기의 극저온 질소 분무 동적 특성 분석을 위하여 3차원 LES 난류 모델을 적용하였다. 초임계 상태에서 질소의 상태량들을 정확하게 예측하기 위해 SRK 실기체 상태방정식을 사용하였고, 점성계수와 열전도도는 Chung의 고압 상태 혼합물에 대한 방정식, 그리고 확산 계수는 Fuller의 이론에 Takahashi의 보정식을 적용하였다. 질소 분무 결과, 분사기 내, 외부에서 유동장과 음향장 사이의 상호작용으로 복잡한 유동구조가 형성된다. 복잡한 유동 현상을 분석하기 위해 FFT, POD 그리고 DMD 기법을 적용하여 해석을 수행하였다. FFT 해석을 수행하여 분사기 내, 외부에서 나타나는 특정 주파수를 파악하였으며, POD와 DMD를 통해 각 주파수가 어떠한 유동 구조를 갖는지에 대한 연구를 수행하였다. 또한, DMD를 통해 각 주파수의 감쇠 계수를 파악하여 이를 실험 결과와 비교하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제44권2호
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• pp.93-100
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• 2007

Post swirl stator is an energy saving device to recover rotational energy of the propeller. To optimize the performance of post swirl stator in container vessels, computational fluid dynamics using body force method was introduced. A commercial code Fluent was used in conjunction with body force distributed on the surface of actuator disk which is located in the propeller plane to optimize pitch angle of the post swirl stator blade. This study showed that CFD is an important tool to simulate flow behind ship with propeller, rudder and post swirl stator.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.916-925
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• 1988

본 연구에서는 이에 대한 현상을 이해하기 위한 노력의 일환으로 반원호가 유 동방향에 오목하게 놓여있는 경우와 볼록하게 놓여있는 두 특수한 경우에 대해 Re수를 0.1부터 50까지 증가시켜가며 수치해를 구하여 박리점, 와류길이, 그리고 와도와 유선 들을 중점적으로 조사하였다.

• 연구논문집
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• 통권25호
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• pp.55-65
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• 1995

Three-dimensional incompressible turbulent flow fields within the passage of the steam turbine nozzle with/without tip clearance have been simulated by solving the Navier-Stokes equations with SIMPLE scheme. The extended k-e model is applied to modeling the Reynolds stresses. Grids in the computational domain are generated by solving the Poisson's equations to improve the smoothness and orthogonality. Flow losses, secondary flow, velocity profiles, and deviation angles are obtained. The computated results without tip clearance show good agreement with the experimental data.

• 한국전산유체공학회지
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• 제20권3호
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• pp.94-103
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• 2015

The turbulent flow characteristics in the channel flow are investigated using large eddy simulation(LES) of FDS code, built in NIST(USA), in which the near-wall flow is solved by Werner-Wengle wall function. The periodic flow condition is applied in streamwise direction to get the fully developed turbulent flow and symmetric condition is applied in lateral direction. The height of the channel is H=1m, and the length of the channel is 6H, and the lateral length is H. The total grid is $32{\times}32{\times}32$ and $y^+$ is kept above 11 to fulfill the near-wall flow requirement. The Smagorinsky model is used to solve the sub-grid scale stress. Smagorinsky constant $C_s$ is 0.2(default in FDS). Three cases of Reynolds number(10,700, 26,000, 49,000.), based on the channel height, are analyzed. The simulated results are compared with direct numerical simulation(DNS) and particle image velocimetry(PIV) experimental data. The linear low-Re eddy viscosity model of Launder & Sharma and non-linear low-Re eddy viscosity model of Abe-Jang-Leschziner are utilized to compare the results with LES of FDS. Reynolds normal stresses, Reynolds shear stresses, turbulent kinetic energys and mean velocity flows are well compared with DNS and PIV data.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.6-11
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• 2009

본 논문에서는, 청정지역내에서 다수의 유리 기판을 적재하여 반송하는 롤러 컨베이어 시스템에서, 롤러와 카세트 사이의 기계적 마찰로 인해 발생하는 오염입자에 의한 유리 기판의 오염여부를 판단하기 위해, 시스템 내부의 유동장을 전산유체역학 기법을 통해 해석하였다. 수치해석 결과 일정 속도로 이동하는 카세트 하부에 큰 와류가 생성되는 것을 확인하였다. 그러나 이 와류는 후면에서 유입되는 강한 기류와, 상부 FFU에서 공급되어 하부로 배기되는 기류로 인해, 카세트의 하부 영역에만 갇히게 되는 것으로 나타났다. 따라서 카세트와 롤러 사이의 기계적 마찰로 인해 오염입자가 발생하여도 상부로 이동할 수 없어 유리 기판의 오염 가능성은 낮았다. 또한 이동속도가 빨라짐에 따라 유리 평판 사이의 공기 유동의 방향이 평판의 점성 전단력에 의해 역방향으로 바뀌게 됨을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권6호
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• pp.15-20
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• 2005

타원형 실린더 주위를 흐르는 비정상 점성 유동을 해석하기 위해서 SIMPLER 방법을 사용한 이차원 비압축성 나비어-스??스 유동 해석 프로그램을 개발하였다. 실린더 직경에 대한 두께의 비가 0.6, 0.8, 1.0, 1.2인 실린더 주위의 점성 흐름을 레이놀즈 수 200, 400, 1000인 조건에서 해석하였다. 본 논문은 실린더 두께와 레이놀즈 수가 실린더에 작용하는 양력 및 항력에 미치는 영향을 파악하는데 주 관심을 두었다. 개발된 해석 프로그램의 검증을 위해서 가용한 실험 자료와 수치 해석 자료가 개발된 해석 프로그램의 수치 결과와 비교되었으며, 잘 일치하는 경향을 보여주었다. 본 연구를 통해서 실린더 두께와 레이놀즈수가 항력과 양력의 진동 주기뿐만 아니라 크기나 진폭에 큰 영향을 미치게 됨을 알 수 있었다.