• 한국전산유체공학회지
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• 제12권4호
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• pp.20-27
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• 2007

Two-dimensional stagnation flow toward a plane wall coated with magnetic fluid of uniform thickness is investigated. The flow field is represented as a similarity solution of the Navier-Stokes equation for this incompressible laminar flow. The resulting third order ordinary differential equation is solved numerically by using the shooting method and by determining two shooting parameters so as to satisfy the boundary and interface conditions. Features of the flow including streamline patterns are investigated for the varying values of density ratio, viscosity ratio, and Reynolds number. An adverse flow with double eddy pair in magnetic fluid region is found to emerge as the Reynolds number becomes higher than a threshold value. The results for the interface velocity, interface and wall shear stress, and boundary layer and displacement thickness are also presented.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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• pp.24-24
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• 2021

자연하천 바닥 경계층 내에서는 복잡한 난류 구조가 형성되며 이들은 하상에 강한 모멘텀을 전달한다. 바닥 부근에 분포하는 유사 입자들은 경계층 내에서 발생한 난류 흐름으로부터 모멘텀을 전달받아 소류사 혹은 부유사 형태로 이송되게 되며, 이러한 유사 이송 과정을 역학적으로 설명하기 위해서는 경계층 내 유체 흐름에 대한 이해가 선행되어야한다. 경계층 내 난류 흐름 특성이 유사 입자의 움직임에 미치는 영향에 대해 분석하기 위해서는 바닥 경계층 내 고해상도 유속 자료와 유사 움직임을 동시에 포착할 수 있는 기술이 요구된다. 하지만 현재까지 수행된 대부분의 선행 연구들은 점 유속을 측정할 수 있는 음파 도플러 유속계 (Acoustic Doppler Velocimetry) 혹은 2차원 입자 영상 유속계를 활용하였으며, 이들은 복잡한 3차원 난류 흐름 특성을 분석하기에는 한계가 있다. 본 연구의 목적은 실험실 실험을 통해 바닥 경계층 내 3차원 난류 흐름이 유사 이송에 미치는 영향에 대해 조사하는 것이다. 본 연구에서는 유사 주변에서의 고해상도 3차원 흐름 유동장 및 순간적인 유사 움직임에 대해서는 합성 개구 (synthetic aperture) 기반의 3차원 입자 영상 유속계 및 입자 추적 유속계를 활용하여 취득하였다. 취득된 흐름 유동장을 기반으로 레이놀즈 전단응력을 산정하였으며 이를 통해 유체가 하상에 미치는 모멘텀의 크기를 파악하였다. 복잡한 난류 흐름 구조에 대해서는 팔분원 분석 (octant analysis)을 통해 구분했으며, 유사가 움직이는 순간의 유속장을 기반으로 유사 이송을 발생시키는 지배적인 난류 흐름 특성에 대해 규명하였다. 본 연구는 바닥 경계층 내 복잡한 3차원 난류 흐름과 유사 입자의 움직임을 동시에 분석함으로써 기존에 수행되어왔던 선행 연구들의 한계점을 극복하고 보다 명확한 유사 이송의 발생 원인에 대해 분석했다는 점에 의의가 있다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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• pp.183-186
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• 2005

We developed an upwind numerical formulation based on the eigenvalues of the approximate Jacobian matrix in order to solve the hyperbolic conservation laws governing the two-fluid two-phase flow models. We obtained eight analytic eigenvalues in the two dimensions that can be used for estimate of the wave speeds essential in constructing an upwind numerical method. Two-dimensional underwater cavitation in a flow past structural shapes or by underwater explosion can be solved using this method. We present quantitative prediction of cavitation for the water tunnel wall and airfoils that has both experimental data as well as numerical results by other numerical methods and models.

• 한국전산유체공학회지
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• 제2권2호
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• pp.26-34
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• 1997

An implicit viscous turbulent flow solver is developed for two-dimensional geon unstructured triangular meshes. The flux terms are discretized based on a cell-centered formulation with the Roe's flux-difference splitting. The solution is advanced in time us backward-Euler time-stepping scheme. At each time step, the linear system of equation approximately solved wi th the Gauss-Seidel relaxation scheme. The effect of turbulence is with a standard k-ε two-equation model which is solved separately from the mean flow equation the same backward-Euler time integration scheme. The triangular meshes are generated advancing-front/layer technique. Validations are made for flows over the NACA 0012 airfoil. Douglas 3-element airfoil. Good agreements are obtained between the numerical result experiment.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2009년 추계학술대회논문집
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• pp.3-7
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• 2009

In this study, two and three dimensional low Reynolds number flows are compared. For the two dimensional flow, an airfoil was considered and for the three dimensional low wing and full-body aircraft were considered. Because a flight condition of the aircraft is in a low Reynolds number flow, itl requires reflecting flow transition. In the two dimensional analysis, transition is predicted using en method. In the three dimensional flow, the effect of transition is included using k-w SST turbulence models.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권2호
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• pp.61-70
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• 2013

조류발전용 수직축터빈(VAT)의 3차원적인 유체동력학적 성능을 효과적으로 예측할 수 있는 연구를 진행하였다. 수치해석은 2차원과 3차원으로 수행하였으며 이를 통해 물리적 유동현상의 차이를 파악하였다. 3차원 효과는 주로 날개 끝단에서 발생하는 날개끝 보오텍스가 주된 원인으로서, 이로 인해 터빈 날개가 내어주는 양력이 손실되고 회전하는 터빈은 토크가 감소하였다. 이러한 현상은 본 연구에서 채택한 통상적인 수직축 터빈의 스팬-직경비 범위에서 상당한 수준으로 나타남을 확인하였다. 본 연구에서는 대상 터빈을 선정하고 2차원으로 성능해석 후 3차원 효과를 보정하는 비교적 간단하고 효과적인 방법을 제안하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.233-238
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• 2010

A two-dimensional laminar flow past a vertical plate in a microchannel is investigated. At far upstream and downstream from the plate in the microchannel, the plane Poiseuille flow exists. The Stokes flow for this microchannel is investigated analytically and then the laminar flow by numerical method. For the Stokes flow analysis, the method of eigenfunction expansion is used. From the results, the streamline pattern and the pressure distribution are plotted, and the additional pressure drop induced by the plate and the force exerted on the plate are calculated as functions of the length of the plate. For the laminar flow, finite difference method (FDM) is used to obtain the vorticity and the stream function. When the Reynolds number exceeds a critical value, a pair of viscous eddies appears behind the plate.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제5회(2016년)
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• pp.560-565
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• 2016

최근 대형 컨테이너선의 개발이 지속적으로 이루어짐에 따라 슬래밍에 의한 선수 및 선미의 구조안정성 문제가 대두되고 있지만 설계 단계에서 슬래밍에 대해 고려하기에는 현상의 복잡성으로 인해 어려움이 많았다. 이를 위해 KRISO에서 시행된 WILS JIP의 선수 단면 형상 및 선미 단면인 쐐기 형상으로 격자를 생성하여 EDISON CFD 다상유동 해석자를 통해 수치해석을 시도하였다. 기존 방식과 달리 계산 시간 절감을 위하여 격자 변형 기법을 적용하지 않고 모형 시험결과를 기반으로 한 유입류 조건을 설정하여 입수 충격 문제를 해석해보았다. 그 결과, 선미 형상의 경우 선행연구와 유사하게 실험 결과에 근접한 유체 충격력을 정량적으로 얻어낼 수 있었다. 선수 형상의 경우에서는 구상 선수로 인해 파생되는 센서 위치별 충격력의 변화를 확인할 수 있었으며, 실제 유동에 가까운 유동 형상과 슬래밍에 의한 충격력을 개략적으로 구할 수 있었다.

• 기계저널
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• 제29권5호
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• pp.507-519
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• 1989

랜덤 신호의 앙상블 통계 처리 방법은 학교 실험실에서나 연구소 실험실 및 산업계 현장의 계측 시스템에 있어서 그 적용 가능성이 매우 커 이에 대한 파급성이 매우 증가할 것으로 생각된다. 특히 본 방법은 값싼 계측 기자재 등으로 구성하여 보다 정확한 자료를 추출함에 있어 최대의 효과를 내고자 한 점이 가장 크게 평가될 수 있을 것으로 사료된다. 한편 열. 유체 유동중 난류 계측에 본 방법을 적용하였을 경우 얻을 수 있는 결과들은 무엇보다도, 열선풍속계, A/D변환기, 컴퓨터 등으로 온라인이 가능하여 유동장내 임의 한 위치에서 분석에 필요한 많은 데이터들은 랜덤신호의 동시 계측 및 연산을 통해 쉽게 얻을 수 있으므로, 한 점을 통과하는 난류 랜덤 신 호로부터 통계학적인 난류 유동 특성의 거동을 보다 쉽게 분석할 수 있다는 점이다. 또한 본 방법을 이용하면, 압력 변환기 및 열전대에서 발생되는 랜덤 신호로부터 열. 유체 유동 등을 통 계학적으로 보다 광범위하게 분석할 수 있게 된다. 끝으로 본 연구에서 언급한 랜덤 신호의 앙 상블 개념의 통계 처리 방법은 현재 널리 보급된 소형 컴퓨터 IBM-ST/AT급에서도 쉽게 적용이 가능하기 때문에 많은 이용이 될 것으로 기대되는 바이다.

• 대한조선학회논문집
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• 제48권6호
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• pp.560-568
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• 2011

In SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) method, the fluid has been assumed that it is weakly compressible to solve the basic equations composed of Navier-Stokes equations and continuity equation. That leads to some drawbacks such as non-physical pressure fluctuations and a restriction as like small time steps in computation. In this study, to improve these problems we assume that the fluid is incompressible and the velocity-pressure coupling problem is solved by a projection method(that is, by ISPH method). The two-dimensional computation results of dam breaking and gravitational wave generation are respectively compared with the results of finite volume method and analytical method to confirm the accuracy of the present numerical computation technique. And, the agreements are comparatively acceptable. Subsequently, the green water simulations of a two-dimensional fixed barge are carried out to inspect the possibility of practical application to ship hydrodynamics, those correspond to one of the violent free surface motions with impact loads. The agreement between the experimental data and the present computational results is also comparatively good.