• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제1권2호
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• pp.64-69
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• 2009

The two-dimensional unsteady flow around a vertical axis turbine for tidal stream energy conversion was investigated using a computational fluid dynamics tool solving the Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations. The geometry of the turbine blade section was NACA653-018 aiifoil. The computational analysis was done at several different angles of attack and the results were compared with the corresponding experimental data for validation and calibration. Simulations were then carried out for the two-dimensional cross section of a vertical axis turbine. The simulation results demonstrated the usefulness of the method for the typical unsteady flows around vertical axis turbines. The optimum turbine efficiency was achieved for carefully selected combinations of the number of blades and tip speed ratios.

• 대한기계학회논문집B
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• 제21권2호
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• pp.202-212
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• 1997

In this study, performance of the multi-stage explicit methods for numerical computation of the unsteady Navier-Stokes equations is investigated. Three methods under consideration are 1 st-, 2 nd-, and 4 th-order Runge-Kutta (R-K) methods. Compared in this estimation is stability, accuracy, and CPU time of each method. The computational codes developed are applied to the two-dimensional flow in a square cavity driven by an oscillating lid. It turned out that at Reynolds number 400, the 1 st-order R-K method is the best, while at 3200 the 2 nd-order R-K is recommended. At higher Reynolds numbers, it is conjectured that the 4 th-order R-K method will be the best algorithm among three due to its highest stability.

• 한국전산유체공학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-6
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• 2011

Flow instability is investigated in a two-dimensional channel with thin baffles placed symmetrically in the vertical direction and periodically in the streamwise dircetion. At low Reynolds numbers, the flow is steady and symmetric. Above a critical Reynolds number, the steady flow undergoes a Hopf bifurcation leading to unsteady periodic flow. As Reynolds number further increases, we observe the onset of secondary instability. At high Reynolds numbers, the two-dimensional periodic flow becomes three dimmensional. To identify the onset of secondary instability, we carry out Floquet stability analysis. We obseved the transition to 3D flow at a Reynolds number of about 125. Also, we computed dominant spanwise wavenumbers near the critical Reynolds number, and visualized vortical structures associated with the most unstable spanwise wave.

• 한국전산유체공학회지
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• 제5권2호
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• pp.38-46
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• 2000

It has been indicated that the rotor/stator interaction has distinct causes of unsteadiness, such as the viscous vortex shedding, wake/stator interaction and potential rotor/stator interaction. In this paper, the mechanism of unsteady potential interaction in one stage axial compressor is numerically investigated for blade row ratio 1:1 and 2:3 at design point and for blade row ratio 2:3 at off-design point in two-dimensional view point. The numerical technique used is the upwind scheme of Van-Leer's Flux Vector Splitting(FVS) and Cubic spline interpolation is applied on zonal interface. In this study the flow unsteadiness due to potential interaction are found to be larger in blade row ratio 2:3 than in 1:1. The total pressure rise in blade row ratio 2:3 is closer to the real value in design point than that in 1:1. The change of unsteady pressure amplitude according to the variation of stator exit pressure is very small.

• 물과 미래
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• 제29권2호
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• pp.153-165
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• 1996

월류흐름을 포함하는 1차원 부정류 계산모형으로서 월류흐름에 대한 국소적 처리기법을 포함한 단일하도 모형 및 폐합형 수계에 모형을 각각 구성하여, 월류부를 포함한 시험하도 문제에 적용함으로써 모형의 적용성을 조사하였다. 역방향 흐름을 포함한 다양한 형태의 월류흐름이 잘 모의되었으며, 월류구조물의 표고가 높아서 실질적으로 흐름이 존재하지 않는 경우도 성공적으로 모의되었다. 자유월류형 역방향 흐름은 폐합형 모형에 의해서 뿐만 아니라 단일하도 모형에 의해서도 모의될 수 있음이 입증되었다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제10권1호
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• pp.24-30
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• 2005

Unstructured grid system is suitable for flows of complex geometries. For problems with moving boundary walls, the grid system must be time-dependently changing and deforming according to the movement of the boundaries when we use a body fitted grid system. In this paper, a new moving-grid finite-volume method on unstructured grid system is proposed and developed for unsteady compressible flows with shock waves. To assure geometric conservation laws on moving grid system, a control volume on the space-time unified domain is adopted for estimating numerical flux. The method is described and applied for two-dimensional flows.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(1)
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• pp.304-309
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• 1997

A method to mitigate the thermal stratification flow of a horizontal pipe line is proposed by heating external bottom of the pipe with electrical heat tracing. Unsteady two dimensional model has been used to numerically investigate an effect of the external Denting to the thermally stratified flow. The dimensionless governing equations are solved by using the control volume formulation and SIMPLE algorithm. Temperature distribution, streamline profile and Nusselt numbers of fluids and pipe walls with time are analyzed in case of externally heating condition. no numerical result of this study shows that the maximum dimensionless temperature difference between the hot and the cold sections of pipe inner wall is 0.424 at dimensionless time 1,500 ann the thermal stratification phenomena is disappeared at about dimensionless time 9,000. This result means that external heat tracing can mitigate the thermal stratification phenomena by lessening $\Delta$ $T_{ma}$ about 0.1 and shortening the dimensionless time about 132 in comparison with no external heat tracing.rnal heat tracing.

• 물과 미래
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• 제15권1호
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• pp.57-62
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• 1982

본 연구에서는 1차원 부정류를 나타내는 Saint Venant의 편미분방정식을 Preissmann의 Implicit 기법에 의하여 유한차분방정식을 구성한 후에 Double sweep 알고리죽을 적용하여 해석하는 문제를 다루었으며, 본 차분방정식의 안정성과 정도를 검토하였고 $C_r$, $\theta$ 및 Chezy 계수 등의 영향을 1차원 Seiche 운동에 관한 수치실험을 통하여 분석하여 보았는 바, 그 내용은 다음과 같다. 1. 보조관계식을 활용함으로써 Double sweep 알고리즘의 적용이 가능하였다. 2. 해석결과에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 $C_r$, $\theta$ 및 Chezy 계수인 바, 높은 정도의 결과를 얻기 위해서 $C_r$은 1보다 너무 큰 값은 피해야 될 것이며, $\theta$의 적합한 범위는 0.6<$\theta$<1.0이였다. 3. 본 모형은 1차원 장파의 전파에 적용하였던 바 안정된 결과를 보였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 1982년도 제24회 수공학 연구발표회 논문초록집
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• pp.27-32
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• 1982

본 연구에서는 1차원 부정류를 나타내는 Sanit Venant의 편미분방정식을 Preissmann의 Implicit 기법에 의하여 유한차분방정식을 구성한 후에 Double sweep알고리즘을 적용하여 해석하는 문제를 다루었으며, 분 차분방정식의 안정성과 정도를 검토하였고 $$, $$및 Chezy계수 등의 영향을 1차원 Seiche운동에 관한 수치실험을 통하여 분석하여 보았는 바, 그내용은 다음과 같다. 1. 보조관계식을 활용함으로써 Double sweep알고리즘의 적용이 가능하였다. 2. 해석결과에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 $$, $$및 Chezy계수인 바, 높은 정도의 결과를 얻기 위해서 $$은 1보다 너무 큰 값은 피해야 될 것이며, $$의 적합한 범위는 0.6<$$<1.0이였다. 3. 본 모형을 1차원 장파의 전파에 적용하였던 바 안정된 결과를 보였다.

• 한국습지학회지
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• 제10권2호
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• pp.67-79
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• 2008

하천에서의 부정류 해석을 위해서 1차원 유한차분법(FDM)인 Abbott-Ionescu scheme과 2차원 유한체적법(FVM)인 근사의 Riemann solver(Osher scheme)에 대하여 살펴보았다. 두 모형은 직선 하도, 약간 굽어진 사행하도 및 사행하도에서의 흐름 문제들에 적용되었으며 결과의 비교는 균일한 직사각형 수로에 대하여 이루어졌다. 하천의 복잡한 형상의 표현하기 위해서는 이를 고려할 수 있는 유한체적법을 이용하였다. 유한차분법과 유한체적법 결과는 수위 및 유량 수문곡선에 대하여 매우 만족스러운 것으로 나타났다. 균일한 직선하도에 대해서는 1차원분석으로도 충분하다는 사실을 파악할 수 있었으며, 사행하도의 경우 흐름을 정확하게 모형화하기 위해서는 2차원 또는 3차원 모형을 사용하여야 할 것이다.