• Nuclear Engineering and Technology
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• 제36권3호
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• pp.248-262
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• 2004

Turbulence models are separately assessed for a three dimensional thermal-hydraulic analysis of the integral reactor SMART. Seven models (mixing length, k-l, standard $k-{\epsilon},\;k-{\epsilon}-f{\mu},\;k-{\epsilon}-v2$, RRSM, and ERRSM) are investigated for flat plate channel flow, rotating channel flow, and square sectioned U-bend duct flow. The results of these models are compared to the DNS data and experiment data. The results are assessed in terms of many aspects such as economical efficiency, accuracy, theorization, and applicability. The standard $k-{\epsilon}$ model (high Reynolds model), the $k-{\epsilon}-v2$ model, and the ERRSM (low Reynolds models) are selected from the assessment results. The standard $k-{\epsilon}$ model using small grid numbers predicts the channel flow with higher accuracy in comparison with the other eddy viscosity models in the logarithmic layer. The elliptic-relaxation type models, $k-{\epsilon}-v2$, and ERRSM have the advantage of application to complex geometries and show good prediction for near wall flows.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.2192-2197
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• 2003

The purpose of this 3-D numerical simulation is evaluate the application of a commercial CFD code to predict 3-D flow and power characteristics of wind turbines. The experimental approach, which has been main method of investigation, appears to be its limits, the cost increasing with the size of the wind turbines, hence mostly limited to observing the phenomena on rotor blades. Therefore, the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques and Navier-Stokes solvers are considered a very serious contender. The flow solver CFX-TASCflow is employed in all computations in this paper. The 3-D flow separation and the wake distribution of 2 and 3 bladed Horizontal Axis Wind Turbines (HAWTs) are compared to Heuristic model and smoke-visualized experimental result by NREL(National Renewable Energy Laboratory). Simulated 3-D flow separation structure on the rotor blade is very similar to Heuristic model and the wake structure of the wind turbine is good consistent with smoke-visualized result. The calculated power of the 3 bladed rotor by CFD is compared with BEM results by TV-Delft. The CFD results of which is somewhat consist with BEM results, under an error less than 10%.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제27권7호
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• pp.906-913
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• 2003

The purpose of this 3-D numerical simulation is to evaluate the application of a commercial CFD code to predict 3-D flow and power characteristics of wind turbines. The experimental approach, which has been main method of investigation, appears to be its limits, the cost increasing with the size of the wind turbines, hence mostly limited to observing the phenomena on rotor blades. Therefore. the use of Computational Fluid Dynamics (CFD) techniques and Navier-Stokes solvers are considered a very serious contender. The flow solver CFX-TASCflow is employed in all computations in this paper. The 3-D flow separation and the wake distribution of 2 and 3 bladed Horizontal Axis Wind Turbines (HAWTs) are compared to Heuristic model and smoke-visualized experimental result by NREL(National Renewable Energy Laboratory). Simulated 3-D flow separation structure on the rotor blade is very similar to Heuristic model and the wake structure of the wind turbine is good consistent with smoke-visualized result. The calculated power of the 3 bladed rotor by CFD is compared with BEM results by TU-Delft. The CFD results of which is somewhat consist with BEM results. under an error less than 10%.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제12권6호
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• pp.127-138
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• 1996

배수재가 설치된 연약지반의 현장거동은 3차원적인 특성을 나타낸다. 그러므로 보다 효율적인 2차원 평면변형률 수치모델을 이용하여 적절하게 해석하기 위해서는 현장지반의 3차원적인 흐름특성을 평면변형률 모델의 층류흐름으로 전환할 필요성이 있다. 본 논문에서는 배수재가 설치된 연약지반의 3차원적인 거동특성을 고려하기 위하여 등가의 효과적인 모델방법이 유한요소법에 적용되었다. 2차원 등가모델은 등가투수계수와 배수재의 강성토를 고려한 등가폭을 가진다. 제안된 등가모델을 검증하기 위하여 ABAQUS 프로그램을 이용한 3차원 압밀해석을 수행하였으며, 3차원 해석결과와 2차원 해석결과를 비교하였다. 제안된 등가모델을 적용한 2차원 평면변형률 수치해석방법은 현장지반의 3차원적인 거동특성을 비교적 정확히 예측할 수 있다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제46권6호
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• pp.629-642
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• 2013

본 연구에서는 낙동강 본류의 강정고령보에 설치된 인공하도식 어도의 효율성을 2차원 물리서식처 모형인 River2D를 이용하여 평가해 보았다. 강정고령보 상하류단의 실측 수위를 이용하여 모형을 보정 및 검정하였다. 모의조건은 2012년 풍수량, 평수량, 저수량을 기준으로 어도 입구 및 어도 내부의 흐름장을 분석하였다. 특히 본 연구의 목표종인 피라미가 산란기인 봄철에 주로 이동을 하므로, 저수기를 기준으로 어도가 기능을 잘 유지하는지 살펴보았다. 분석결과, 풍수 및 평수기에는 본류 수위가 높아 어도로의 피라미 유입 효율성이 떨어져 보였다. 반면 저수기에는 본류의 낮은 수위로 인해 어도 입구에 상대적으로 적절한 유속이 발생하여 유입효율과 이동효율이 높아질 것으로 평가되었다. 어도 내 흐름은 어류가 소상하기에 무리가 없는 유속장이 발생하는 것으로 파악되었다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제8권1호
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• pp.117-123
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• 2008

본 연구에서는 하천의 유지유량을 결정함에 있어서 어류의 서식처를 고려한 최적의 유량을 산정하기 위하여 한강수계의 주요지천에 1차원 물리서식처 모의 모형인 PHABSIM과 2차원 물리서식처 모의 모형인 River2D를 적용하였다. 또한 대상어종의 성장단계별(성어기 산란기) 두 모형의 가중가용면적(WUA)에 대하여 비교검토하였으며 어류서식조건을 고려한 최적유량 값을 산정하였다. 모의결과 1차원 모형과 2차원 모형에서 가중가용면적(WUA)의 상관분석 결과 $0.87{\sim}0.99$로 분석되었고 어류서식조건을 고려한 최적유량 역시 문막 지점의 성어기와 달천지점의 산란기를 제외하고 $3m^3/s{\sim}5m^3/s$의 차이로 큰 차이를 보이지 않았다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제6권2호
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• pp.57-67
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• 2001

본 연구는 난지도 매립지에서 기반암 및 풍화대층을 통해서 거동하는 침출수의 속도와 침출수량을 부정류 상태에서 예측하기 위해 실시되었다. 본 연구에서는 3차원 지하수 거동 모델인 MODFLOW와 지하수에 용해되어 있는 오염물질의 확산, 분산, 화학반응 등을 해석할 수 있는 MT3D를 이용하여 안정화 공사 이후 부정류 상태에서 침출수 거동을 해석하였다. 침출수 발생량은 최근 10년간의 기상자료를 이용해서 HELP모델로 산출하였다. 침출수 거동은 차수벽, 차수층 설치 전,후의 침출수위 변화에 의해 예측되었다.

• 한국습지학회지
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• 제19권2호
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• pp.181-192
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• 2017

침식 및 퇴적과 관련된 수치모형을 이용한 분석은 하천에 존재하는 보와 같은 수리구조물들의 유사이송을 연구하는데 중요한 요소이다. 본 연구에서는 다기능보들의 효과적인 운영을 위하여 낙동강수계에 위치해 있는 강정고령보를 대상으로 하상변동을 예측하였다. 2차원 모형은 CCHE2D를 이용하여 유사이송이 지배적으로 발생하는 다기능보 상 하류 구간 25km를 대상으로 침식과 퇴적에 대한 모의를 수행하였다. 2006년 태풍 "에위니아"사상을 대상으로 모형을 검 보정 하였으며, 모의결과와 관측값의 비교를 통하여 전체 모의구간에서 신뢰성 있는 결과가 도출되었다. 강정고령보가 건설된 이후 태풍사상에 의한 하상변동은 가동보 구간에서 상당히 증가하는 것으로 나타났고 하상변동은 유사의 재분배를 야기하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제13권1호
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• pp.35-40
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• 2008

Generally flight vehicles have many cavities such as wheel wells, bomb bays and windows on their external surfaces and the flow around these cavities makes separation, vortex, shock and expansion waves, reattachment and other complex flow phenomenon. The flow around the cavity makes abnormal and three-dimensional noise and vibration even thought the aspect ratio (L/D) is small. The cavity giving large effects to the flow might make large noise, cause structural damage or breakage, harm the aerodynamic performance and stability, or damage the sensitive devices. In this study, numerical analysis was performed for cavity flows by the unsteady compressible three dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equations with Wilcox's $\kappa-\omega$ turbulence model. The MPI(Message Passing Interface) parallelized code was used for calculations by PC-cluster. The cavity has the aspect ratios of 2.5, 3.5 and 4.5 with the W/D ratio of 2 for three-dimensional cavities. The Sound Pressure Level (SPL) analysis was done with FFT to check the dominant frequency of the cavity flow. The dominant frequencies were analyzed and compared with the results of Rossiter's formula and Ahuja& Mendoza's experimental datum.

• 한국농공학회지
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• 제39권2호
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• pp.62-73
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• 1997

The application of nutrients and pesticides to agricultural lands has been reported to contribute to groundwater contamination, which can be explained by preferential flow in lieu of convective-dispersive flow. An one-dimensional numerical model depicting preferential water and solute movement was modified to describe multi-layer flows. The model is based on a piecewise linear conductivity function. By combining conservation of mass and Darcy's law and using the method of characteristics a solution is obtained for water flow in which water moves at distinct velocities in different flow regions instead of an average velocity for the whole profile. The model allows transfer ofqr solutes between pore groups. The transfer is characterized by assuming mixing coefficients. The model was applied to undisturbed soil columns and an experiment site with structured sandy clay loam soil. Chloride, bromide, and 2, 4-D were used as tracers. Simulated solutes concentrations were in good agreement with the soil column data and field data in which preferential flow of solute is significant. The proposed model is capable of describing preferential solute transport under laboratory and field conditions.