• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.13 no.1
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• pp.170-177
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• 1989

The non-linear k-.epsilon. model developed by Speziale was employed for the prediction of developing turbulent flow in a square duct. The numerical procedure incorporated a finite volume method using a strong conservation form of the partially-parabolized Navier-Stokes equation. Results of the calculation were compared with available experimental data on the mean velocity field and turbulent kinetic energy, and was found to be in favorable agreement.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.8 no.1
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• pp.28-36
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• 1996

The influence of vertical eddy viscosity to the nonlinear interaction of tidal current and wind-induced current is examined using a point model. A zero-equation turbulence model is derived by simplifying the q$^2$-q$^2$1 turbulence model under the assumption that the generation of turbulence kinetic energy is balanced with its dissipation and is further modified to include the depth of frictional influence properly The zero-equation turbulence model is derived and the possibility of resonance in the presence of Coriolis effect is suggested. The amplitudes of tidal currents remain the same regardless of the applied wind stress, but the over-tide component is generated due to the nonlinear interaction of tidal current and wind-induced current. Significant changes in the vertical profile of wind-induced currents can occur according to tide-induced background turbulence. The turbulence model can give rise to misleading results when applied to the wind-driven circulation in the tide-dominated sea such as Yellow Sea unless the tide-induced background turbulence is adequately included in the parameterization of vertical eddy viscosity.

• Water for future
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• v.23 no.4
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• pp.445-457
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• 1990

In order to predict the dispersion of a thermal discharge with strong turbulent and buoyant effects, the development of a numerical model using turbulence model and its application are significantly increased. In this study, a 3-dimensional steady-state model for the surface discharge of heated water into quiescent water body is developed. For the model closure of turbulent terms the 4-equation turbulence model is used. For economic numerical simulation, the elliptic governing equations are transformed to the partially parabolic equations. In general, the simulated results by the present model agree well to the experimental results by Pande and Rajaratnam. The model characteristics are presented in comparison with the predicted results of the 2-equation turbulence model by McGuirk and Rodi. Applying the 4-equation turbulence model to the Korea nuclear unit 1 at Kori site, feasibility and efficiency of the present model are validated.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.34 no.2
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• pp.39-47
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• 1997

In the present paper, viscous flow fields around a wigley hull with appendages are analysed to study interactions between the hull and appendages. Navier-Stokes and continuity equations are solved by a finite volume method in a body-fitted coordinate system which conforms three dimensional ship geometries with appendages. A Sub-Grid Scale(SGS) turbulent model is used for a calculation of high Reynolds number flow. Numerical computations has been done for a Wigley hull form at $Rn=1.0{\times}10^6$. The results show that the present approach can predict, at least in qualitative sense, the influence of the appendages upon the flow field around a ship.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2010.02a
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• pp.63.1-63.1
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• 2010

수중구조물에 의한 파랑의 변형을 예측하기 위해 3차원 수치모형을 도입하여 수치모형 실험을 수행하였다. 본 수치모형은 Navier-Stokes 방정식을 유한차분법을 이용하여 계산하는 동수압 모형으로서, 난류의 해석을 위해서 상대적으로 큰 에디(eddy)만을 고려하는 SANS(Spatially Averaged Navier-Stokes) 방정식의 해를 구하는 LES(large-eddy-simulation) 기반의 수치모형이다. 엇갈림 격자체계에서 유한차분법을 사용하여 지배방정식을 해석하는 모형으로서 수치기법으로 Two Step projection 기법을 사용하여 SANS 방정식을 계산하였으며, Bi-CGSTAB 기법을 이용하여 Poisson 방정식의 해를 구하고 압력장을 계산하였다. 또한, 자유수면의 추적을 위하여 2차 정확도의 VOF(volume-of-fluid) 기법을 사용하였다. 먼저 선형파를 일정 수심상에서 조파시켜 해석해와 비교한 후 수중구조물이 설치된 지형에 적용하여 파랑의 변형을 수치모의하여 수리모형 실험 결과와 비교 및 분석하였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.15 no.1
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• pp.50-56
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• 1983

The effect of flow stratification is of particular concern during transient after scram in the outlet plenum of LMFBR. In this case, buoyancy effects on turbulent mixing are of importance to designers. An investigation has been made to identify the appropriate change in the available turbulence models which are necessary to include the effects of buoyancy on turbulence transport equations. The developed physical model of the buoyant turbulent flow are solved through SMAC method. Testing of the developed numerical model was undertaken and compared with experimental results. The results show that the buoyant turbulent effects account for a significant increase in the stability of the stratification, with a strong suppression of turbulence in the outlet plenum.

• KCID journal
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• v.4 no.1
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• pp.22-33
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• 1997

Seadike construction in order to develope the tidal land is used to significantly affect the water circulation system not only resulting in changes of coastal geometry but causing environmental problems. Therefore it is necessary that resultant effects of

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.6 no.3
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• pp.245-259
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• 1994

This paper is concerned with the development of a three-dimensional numerical model for coastal circulation and heat transport with improved prediction ability. The model uses fully nonlinear, time-dependent three-dimensional, $\sigma$-transformed equations of motion and equation of heat transport The model was verified with experimental data for wind-driven current in a one-dimensional channel and thermal jets flowing into stagnant waters and applied for unsteady flow induced by tide and thermal jets in coastal waters around Kori nuclear power plant. The model results were in good agreements with experimental data sets for wind-driven current and thermal jet, and field observed data sets in coastal waters. This study has shown that the $\kappa$-$\varepsilon$ turbulence model is applicable to various coastal conditions without any modification of turbulence constants.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.292-292
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• 2017

하천에서 주로 부유사의 형태로 이송되는 유사는 크게 점착성 유사와 비점착성 유사로 구분된다. 입자의 크기가 약 $63{\mu}m$이하인 유사는 입자 표면의 전자기적 점착력의 영향이 우세하여 유사입자들은 지속적인 응집현상을 겪는다. 응집 현상을 통해 유사의 가장 단위인 일차입자(Primary Particle)들은 하나의 커다란 덩어리인 플럭(Floc)을 형성한다. 응집현상이 중요한 이유는 형성된 플럭의 크기 및 밀도가 끊임없이 변화하는 데 있다. 크기와 밀도의 지속적인 변화로 인하여 유사의 부유에 직접적으로 관계하는 침강속도가 변화한다. 우리나라의 금강 및 낙동강의 하구는 점착성 유사가 지배적인 환경으로, 하구에서의 유사 이동을 살펴보기 위해서는 흐름 방향 및 연직방향으로의 흐름 특성(Hydrodynamics)변화와 응집 모형을 통한 응집 현상의 고려가 필수적이다. 이에따라, 본 연구에서는 흐름 방향 및 연직방향으로의 2차원 점착성 유사 이동모형에 관한 개념적 틀(Framework)을 제시한다. 2차원 점착성 유사 이동 모형의 개념적 틀은 기존의 1차원 연직 점착성 유사 이동 모형을 근간으로 한다. 모형에서 흐름을 구성하는 지배 방정식은 오일러-오일러 이상방정식(Eulerian-Eulerian Two-Phase Equation)을 통해 얻는다. 유사상(Sediment Phase, Dispersed Phase)와 유체상(Fluid Phase, Continuous Phase)는 혼합물 이론(Mxiture Theory)를 통해 하나의 혼합물 상(Mixture Phase)의 지배방정식으로 대표된다. 난류의 계산은 와점성 모형 중 -${\varepsilon}$모형을 통해 수행되며, 부유사의 농도는 유사의 이송-확산 방정식을 통해 모의된다. 입력된 흐름 조건을 따라 초기 흐름이 모의되면, 유체 내에서 시간에 따른 플럭의 크기가 계산된다. 플럭의 크기가 계산되는 과정에서 밀도와 침강 속도가 계산되며, 그 이후에 유체 내 유사의 농도가 계산된다. 난류 모의가 수행되고 난 이후에, 유속이 재계산 된다. 이러한 과정을 통해 흐름 방향 및 연직 방향으로의 유사 이동 모의가 가능한 2차원 점착성 유사 이동 모형이 개발될 수 있을 것이라고 생각된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.132-136
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• 2011

수제는 유수에 의한 하안 침식을 방지하기 위한 목적의 수공구조물이다. 최근에는 하천복원 및 생태계복원에 대한 관심이 증가되면서, 하안 침식 방지뿐만 아니라 수제에 의한 흐름분리 및 재순환영역의 생태 서식처 제공에 대한 역할이 부각되고 있다. 따라서 수제 설계 시, 수제 설치에 따른 수리특성 변화를 미리 파악하는 것이 필요하지만, 수제 간격, 설치 방향, 수제 높이, 수제 길이, 하도 특성 및 접근 유수 특성 등 다양한 인자에 의해 수리특성 변화를 예측하기란 쉽지 않으며, 비용과 시 공간 측면에서 물리 모형을 이용한 접근법도 용이하지 못하다. 따라서 본 연구에서는 2차원 수치모형을 이용하여 수제 설치에 따른 흐름특성 변화를 모의하고, 모형의 적용성을 판별하고자 하였다. 지배 방정식은 기본적으로 천수방정식을 적용하게 되는데, 수제 주변 흐름 특성은 난류에 의한 횡방향 확산이 중요한 인자로작용하게 된다. 상수 와점성(constant eddy viscosity) 모형, 포물선형 와점성 (parabolic eddy viscosity) 모형을통해 개발 모형의예측 결과와 실험수로 결과를 비교하였다. 수제하류의 재순환영역의 길이가 실험수로의 결과에 비해서 5~6 배까지 확대된 결과를 나타내고 있어, 만족할 만한 결과를 현재까지 얻지 못하였다. 횡방향 확산이 중요한 만큼 k-$\varepsilon$ 모형 등 다양한 난류 모형의 적용이 고려되어질 필요가 있으며, 또한 1차원 요소가 아닌 2차원 요소의 적용을 고려할 필요도 있다.