• Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
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• v.30 no.3
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• pp.209-219
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• 1994

The practical application of riblet to three dimensional double model, for viscous drag reduction, was studied analytically by intergal solution to three dimensional turbulent boundary layers. The case of a V-groove riblet technique on the shear stress and boundary layer velocities were incooperated in the computation of the flow over a smooth slender ship hull. As the results the possible mechanism of turbulent drag reduction by riblets are then suggested based on detailed studies of near-wall turbulence characteristics. And a turbulent boundary layer calculation scheme based on a momentum integral method was modified for the computer program. An example of the calculation results is presented.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.30 no.2
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• pp.98-111
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• 1993

Two-dimensional nonlinear free-surface wave problems are analyzed with consideration of viscosity. Navier-Stokes equation and continuity equation are solved by the application of Finite Analytic Method, and MAC scheme is used far the treatment of free surface. Surface tension effect is also considered and laminar flow is assumed. The free-surface waves in shallow water, the flows around a vortex-pair with free surface and the wave ahead of a rectangular body are simulated to test the present numerical scheme. In the shallow water problem, viscous effect due to the friction on the bottom is observed. In the second problem, the approach of a vortex-pair to the free surface is simulated to examine the interaction of vortex-pair with the free surface. In the third problem, the wave ahead of a semi-infinite floating body is simulated.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.30 no.1
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• pp.104-114
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• 1993

In this paper, effects of free surface on viscous flow is investigated. Continuity equation coupled with Navier-Stokes equations are solved numerically by using an artificial compressibility method[1, 2]. The body-fitted generalized curvilinear coordinate system is employed to deal with arbitrary body shape. The IAF scheme with finite difference method is used to solve the equations, and a diagonal algorithm is applied to time-varying Jacobian matrices for the computational economics. Free surface shape is obtained by applying zero pressure condition to still water surface at each time step. A numerical test is made for larminar flow around a circular cylinder vertically piercing the free surface. Computed flow patterns are largely affected by the existance of free surface in low Reynolds number flows treated in this paper. Free surface causes viscous pressure drag to vary much in depth direction in accordance with the variations of flow pattern.

• Journal of the Korean Society of Visualization
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• v.3 no.1
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• pp.51-57
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• 2005

Vertices terminating at free surface have been investigated extensively. Most of investigations, however, are focused on surface parallel vortices and little has been known about surface normal vortex or columnar vortex. Visualized experimental results utilizing LIF technique are discussed fur the purpose of characterization of columnar vortex interacting with a clean and a contaminated free surfaces and a solid body interface in the present investigation. The results reveal that surface tension changes due to surface contamination although bulk viscosity remains constant and eventually the behavior of a columnar vortex interacting with a contaminated free surface and a solid body interface are totally different from the clean free surface case.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.05a
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• pp.83-83
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• 2015

터보 분자 펌프는 수 만 rpm의 고속으로 회전하여 분자 유동 영역에서 효율적으로 기체를 배기하는 특성을 가지고 있지만 실제 플라즈마 공정에서는 챔버의 압력이 수 mTorr이상이므로 점성 유동 영역이나 전이 유동 영역에 해당한다. 따라서 터보 분자 펌프의 rotor, blade, stator등의 설계가 점성 유동 영역에서 반응성 가스 및 플라즈마 특성에 의해서 어떤 영향을 받는지 수치 모델을 통하여 해석을 시도하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.02a
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• pp.443-443
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• 2010

액체 표면을 전극으로 하는 플라즈마 방전은 생물학적 살균, 분해 처리 등에 필요한 UV 및 화학적 활성종의 생성에 유리하여 널리 활용되고 있다. 하지만 그 특성 등에 관한 연구는 액체막의 유동 및 기하학적 구조 상 진단의 제한으로 인하여 아직 미비한 상태이다. 전해질 내 방전은 전극 표면의 기포 막 에 인가되고 그 두께에 따라 변한다. 따라서 본 연구에서는 액상 전해질의 인가 전압 및 점성도를 독립적으로 조절하여 기포 막 크기와 인가 전력간의 관계와 이에 따른 전해질 내 플라즈마의 특성이 음극 글로우 방전임을 밝혔다. 실험에서는 전기 전도도 1.6-3.2 S/m의 NaCl 수용액 전해질에 양극성 전극을 삽입하고 350 kHz의 전압을 인가하여 플라즈마를 발생하였다. 인가된 전압은 230 - 280 V이며 전해질의 점성도는 젤라틴을 첨가하여 1E-4-1.1 kg/m${\times}$sec로 조절하였다. 기포 막의 두께 및 변화는 고속카메라를 통하여 관측하였으며 인가되는 전압 및 전류는 고전압 프로브와 전류 프로브를 통하여 관찰하였다. 기포 막은 전극표면에서 막 비등을 통하여 발생됨을 밝혔다. 인가 전력과 손실 열에너지간의 비율에 따라 기포막은 수축과 확장의 진동을 반복하였으며 전기 유체적 모델을 통하여 기포 막의 동적 거동에 따른 플라즈마에 인가된 전력의 변화를 정량적으로 분석할 수 있었다. 기포 막의 평균적인 두께는 인가 전압과 비례하여 약 $150\;{\mu}m$에서 $200\;{\mu}m$로 증가하였으며 진폭은 점성의 증가 시 약 $50\;{\mu}m$에서 $20\;{\mu}m$로 감소하였다. 순간적인 플라즈마 인가 전력은 평균적인 두께에 따른 평균적인 두께에 대해서는 15 - 20 W의 변화를 보였으나 진폭의 감소 시 17 - 70 W의 보다 큰 폭으로 증가하였다. 이를 통하여 점성도가 큰 조건에서 기포 막의 확장이 억제되어 방전이 유지됨을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.12 no.1
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• pp.18-25
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• 1968

액체 분자는 고체, 천이상태 및 기체와 같은 자유도를 갖는다는 액체구조에 관한 천이상태이론을 적용하여 액체의 표면장력과 점도를 계산하여 측정 치와 좋은 일치를 얻었다. 표면장력을 계산함에 있어서 표면 각층의 밀도는 이웃 층 사이의 밀도를 주는 관계식으로부터 쉽게 얻었다. 그리고 액체가 점성 흐름을 할때 활성화된 분자는 흐르는 방향으로는 기체와 같은 자유도를 가지나, 이에 직교한 평면상에서는 천이상태 및 기체와 같은 자유도를 갖는다고 가정하였다.

• Proceedings of the Korea Committee for Ocean Resources and Engineering Conference
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• 2001.05a
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• pp.240-243
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• 2001

괘도차량에 부착된 물분사추진기의 유동해석을 실험과 포텐셜해석 그리고 점성해석을 사용하여 그 결과를 비교하였다. 예인수조에서 여러 차량 전진속도에 대해서 임펠러 회전수를 조정하여 제트속도를 변화시키면서 덕트표면에서의 정압을 계측하였다. 이는 제트시스템의 효율을 추정하기 위함이고 관로를 통한 에너지분포를 알 수 있다. 점성유동해석을 위해 지배방정식은 비압축성 Navier-Stokes 방정식을 유한체적법을 사용하여 이산화하고 해석하였으며 난류영향은 표준 ĸ-$\varepsilon$난류모형을 사용하여 유동을 해석하고 실험결과 및 포텐셜 해석결과와 비교하였다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.6 no.1
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• pp.29-42
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• 1992

자유표면하에 잠긴 복잡한 3차원 물체 주위의 흐름을 해소하기 위한 수치계산법이 TUMMAC(Tokyo Univ. Modified Marker And Cell)법을 기초로 하여 개발되었다. 임의물체의 no-slip 3차원 물체표면조건을 보다 간단히 처리하기 위하여 "porosity"라는 개념이 도입되었으며, 담수성에 잠겨 있는 해저돌출물 주위의 유동을 계산하여 그 응용성을 검토하였다. 돌출물 후방의 복잡한 와동들의 상호간섭이 잘 시뮬레이션 되었다.시뮬레이션 되었다.

• Proceedings of the KSME Conference
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• 2001.11b
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• pp.551-556
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• 2001

The filling pattern technique based on the finite element method and Eulerian mesh advancement approach has been developed to analyze incompressible transient viscous flow with free surfaces. The governing equation for flow analysis is Navier-Stokes equation including inertia and gravity effects. The penalty and predictor-corrector methods are used effectively for finite element formulation. The flow front surface and the volume inflow rate are calculated using the filling pattern technique to select an adequate pattern among four filling patterns at each triangular control volume. Using the proposed numerical technique, the collapse of a dam has been analyzed to predict flow phenomenon of fluid and the predicted front positions versus time have been compared with the reported experimental result.