• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2015.05a
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• pp.44-44
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• 2015

저수지나 하천 사면에서 발생하는 산사태와 토석류는 저수지와 하천 수체에 충격을 가한다. 이로 인해 발생하는 수면 충격파는 전파되어 반대편 제방으로 파의 처오름 또는 댐 제체위로의 물넘이로 큰 피해를 줄 수 있다. 최근 외국에서는 2차원 충격파 생성 및 전파의 기본 과정을 구명하기 위한 실험적 연구가 이뤄지고 있으며, 이들 연구들은 충격파의 발생과 전파, 사면활동 물질과 수체의 상호작용 그리고 자유 수면과 유속분표의 발달에 대한 자세한 관측 자료를 제시하고 있다. 아울러 충격파에 영향을 주는 지배 매개변수를 제시하고 있다. 하지만, 이러한 실험적 연구의 최근 진보에도 불구하고, 이들 지배 매개변수를 고려한 충격파 지배공식들은 대상 지역의 복잡한 바닥 지형이나, 평면적 지형 변화를 단순한 추정치로만 고려하게 된다. 따라서 복잡한 지형조건에서 토석류와 수체의 상호작용과 수면 충격파의 전파를 합리적으로 해석하는 데는 한계가 있다. 이 경우 수치모델링 기법을 대안으로 적용할 수 있으나, 수치모델링은 수면에서 충격파의 전파와 수중에서 토석류의 전파를 동시에 모의해야 하고, 뉴턴 유체와 비뉴턴 유체의 특성을 동시에 고려해야하므로 수치해석 연구자들에게는 하나의 큰 도전사항이다. 이 연구는 경계면 포착기법을 이용한 계산유체동력학 기법을 이용하여 사면활동과 이로 인한 정지 수역에서의 충격파의 발생 및 전파를 재현하기 위한 수치 모델링 기법을 개발하는 것이 목적이다. 사면활동과 수면의 경계면을 포착하고 위치를 정립하기 위해서 VOF (volume of fluid) 경계면 재구축 기법을 이용한다. 지배 방정식은 비압축성(incompressible) 질량 보존방정식과 나비어-스톡스(Navier-Stokes) 방정식이며, 서로 다른 유체의 상(phase)애 대한 체적분할이송방정식을 이용한다. 큰와 모의 계열의 난류 모델링 기법을 적용하여 충격파의 전파와 붕괴에 대한 난류의 영향을 고려하였다. 토석류는 비뉴턴 흐름저항 관계식을 적용하여 그 흐름특성을 재현하였다. 이들 지배방정식은 2차 정확도의 유한체적법(finite volume method)을 이용하여 해석한다. 외국의 연구자들이 관측하여 제시한 길이 11 m 그리고 폭 0.5 m의 수로에서 발생한 충격파를 수치적으로 재현하여 개발된 모형의 실제 문제에 대한 적용성을 보여준다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.04a
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• pp.132-135
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• 2011

A technology for buzz margin determination is suggested to obtain stable shock structure and high compression efficiency of supersonic intake. By using the shock equilibrium equation of supersonic intake, sensitivity equation of terminal shock position for free stream and back pressure is induced and disturbances are quantified through statistical approach. Numerical results show that the sensitivity of shock position for disturbances is proportional to Mach number and the back pressure is dominant for variance of terminal shock position.

• Explosives and Blasting
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• v.27 no.2
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• pp.26-32
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• 2009

Although the number of blasting operations in urban area are growing, lesser attentions have been paid to the effects of impact load on nearby concrete structures. In this study, the properties of concrete were obtained by both the sonic velocity and Schmidt rebound tests, and the degree of damage in concrete material was evaluated by measuring the sonic velocity in sample before and after applying the impact load. The test results shows that the sonic velocity decreases with the increase of intensity of impact load, and the degree of damage in concrete samples is lower when the samples have higher strength and sonic velocity.

• Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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• v.25 no.6
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• pp.36-44
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• 2021

Numerical analysis was performed on the shock wave-boundary layer interaction generated in the internal flow path of the curved interstage of the scramjet engine flight test vehicle. For numerical analysis, the turbulence model k-ω SST was used in the compressibility Raynolds Averaged Navier Stokes(RANS) equation. Representatively, the separation bubbles on the upper wall of the nozzle, the interaction between the concave shock wave and the boundary layer, and the shock wave-shock wave interaction at the edge were captured. The analysis result visualizes the shock wave-boundary layer interaction of the curved internal flow path to enhance understanding and suggest design considerations.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
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• v.21 no.1
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• pp.89-98
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• 1997

Compression waves propagating in a high speed railway tunnel impose large pressure fluctuations on the train body or tunnel structures. The pressure fluctuations can cause ear discomfort for the passengers and increase the aerodynamic resistance of trains. As a fundamental research to resolve the pressure wave phenomenon in the tunnel, a steady theory of Chester-Chisnell- Whitham was applied to a simple shock tube with a sudden cross-sectional area reduction to model trains inside the tunnel. The results of the present theoretical analysis were compared with the experiments of the shock tube. The results show that the reflected compression wave from the model becomes stronger as the strength of incident compression wave and the blockage ratio increase. However, the compression wave passing through the model is not strongly dependent on the blockage ratio. The theoretical results are in good agreement with the experiments.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.19 no.8
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• pp.1972-1981
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• 1995

As a railway train enters a tunnel at high speed, a compression wave is formed in front of the train and propagates along the tunnel. The compression wave subsequently emerges from the exit of the tunnel, which causes an impulsive noise. The impulsive noise is closely related to the pressure gradient of the compression wave propagating the tunnel. In order to investigate the characteristics of the compression waves, in the present study an experiment was made using a shock tube. The results show that the strength of a compression wave decreases with the distance from the tunnel entrance and the nonlinear effect of compression wave appears to be significant if strength of the initial compression wave is greater than 7 kPa. Furthermore if the wave pattern is known, attenuation of the compression wave propagating in a tunnel can be reasonably predicted by a theoretical equation considering viscous action and heat transfer in boundary layer.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2002.08a
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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.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2003.11a
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• pp.792-797
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• 2003

A helical vane is applied to reduce the magnitude of the impulse wave discharged from the exit of a duct. A shock tube with an open end is used to investigate the effect of the helical vanes on the impulse wave magnitude. Four different types of helical vanes are installed into the low-pressure tube of shock tube. The magnitude of the incident shock wave is varied below 1.25, and the magnitude of impulse wave is measured using a pressure transducer mounted on a wedge probe. Instant images of the impulse wave are obtained by means of the Schlieren optical method. The present experimental results show that the helical vane considerably reduces the magnitude of the impulse wave and the vane effects are more remarkable for stronger incident shock wave.

• Proceeding of EDISON Challenge
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• 2013.04a
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• pp.425-430
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• 2013

본 연구에서 전산유체해석 프로그램인 EDISON_CFD를 이용하여 차세대 항공기 날개 형상으로 각광받고 있는 초음속 비행조건을 갖는 Busemann 형식의 복엽기 형상에 대한 공력특성을 연구하였다. 날개는 압축성 조건에서 2차원 에어포일로 간략화 하여 모델링하였으며, 마하수에 따라 발생하는 충격파와 팽창파의 상호작용을 통한 소닉붐의 감소 형태를 분석해 보고, 마하수에 따른 항력계수를 얻어내었으며, 익형과 항력계수, 소닉붐의 상관관계를 분석하여 초음속항공기에서 복엽기 형상이 가지는 장단점에 대하여 연구하였다.

• Journal of the KSME
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• v.34 no.10
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• pp.796-807
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• 1994

이 글에서는 고속철도 터널에서 열차에 의해 발생하는 압축파의 특성과 그의 전파거동에 관하여 기술하였다. 또 터널내에서 발생한 압축파가 터널 출구에서 충격음(미기압파)으로 방출되어 주 변의 환경에 큰 영향을 미치고 있다는 문제점을 지적하였으며, 이러한 소음의 발생 메카니즘과 소음의 저감 및 제어방법에 대하여 개괄적으로 기술하였다.