• 대한조선학회논문집
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• 제48권3호
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• pp.233-237
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• 2011

In the present experiments, vortical structures behind the hydrofoil trailing edge are visualized and analyzed as an elementary study for propeller singing phenomena. Two sorts of hydrofoil are selected for the measurement of shedding vortices. One was KH45 hydrofoil section and the other is KH45 with the truncated trailing edge that is positioned at X/C = 0.9523(C=chord length). Assuming the Strouhal number of 0.23, the shedding frequencies of vortices are extracted by analyzing the boundary layer thickness and the flow speed. The frequency distribution of shedding vortices is obtained with the variation of angle-of-attack while the flow speed is fixed to 8m/s. The truncation of the trailing edge makes the frequency of shedding vortices about 120Hz lower than that of original trailing edge and makes the vorticity value higher than the original trailing edge.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권2호
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• pp.362-373
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• 2002

A stereoscopic PIV (SPIV) measurement system based on the translation configuration was developed and applied to the flow behind a forward-swept axial-fan. Measurement of three orthogonal velocity components is essential for flow analysis of three-dimensional flows such as flow around a fan or propeller. In this study, the translation configuration was adopted to calculate the out-of-plane velocity component from 2-D PIV data obtained from two CCD cameras. The error caused by the out-of-plane motion was estimated by direct comparison of the 2-D PIV and 3-D SPIV results that measured from the particle images captured simultaneously. The comparison shows that the error ratio is relatively high in the region of higher out-of-plane motion near the axial fan blade. The turbulence intensity measured by the 2-D PIV method is bigger by about 5.8% in maximum compared with that of the 3-D SPIV method. The phase-averaged velocity field results show that the wake behind an axial fan has a periodic flow structure with respect to the blade phase and the characteristic flow structure is shifted downstream in the next phase.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2007년도 제29회 추계학술대회논문집
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• pp.305-310
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• 2007

엇회전식 축류팬의 복잡한 유동특성을 이해하고 설계, 공력 해석 및 소음 특성 예측에 활용될 수 있는 3차원 비정상 유동장을 측정하였다. 엇회전식 축류팬의 3차원 비정상 유동장은 작동 영역인 설계점에서 $45^{\circ}$ 경사 열선을 이용하여 전단 동익의 전방, 전단 동익과 후단 동익 사이 그리고 후단 동익의 후방의 수직 유로 단면에서 측정되었다. 엇회전식 축류팬의 전단 동익과 후단 동익에 의해 발생되는 후류, 팁 와류 및 팁 누설 유동의 비정상 특성을 속도 벡터와 속도 윤곽을 통해 나타내었다.

• 물과 미래
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• 제21권3호
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• pp.291-291
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• 1988

2차원 흐름이 원주주위를 지날 때 발생하는 흐름의 변화가 기본방정식인 연속방정식과 운동량방정식에 의하여 수치적으로 해석된다. 수치해석 과정은 기본방정식에 유함수, 와도 및 흐름의 특성을 나타내는 무차원 매개변수를 도입하여 무차원 유함수-와소수송식을 유도한 후, successive over relaxation scheme과 alternating direct implicit scheme으로 수행된다. 수치실험은 레이놀즈수 125-275를 기존의 수치해석에서는 주로 수치실험 결과와 비교한다. 원주표면의 압력을 구하는 방법에 있어서 기존의 수치해석에서는 주로 방사 운동량방정식만을 사용하였으나, 본 논문에서는 기존의 방법외에 방사 운동량방정식 및 접선 운동량방정식에 의해 압력을 계한하고, 두 값을 비교하여 레이놀즈수에 따른 압력을 구하는 방법을 제시한다. 또한 와도의 분포를 도시하여 원주에 의한 후류의 영향을 받지 않는 외부경계의 한계를 새로이 설정한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권11호
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• pp.1371-1378
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• 1999

Flow through turbomachinery has a very complex structure and Is Intrinsically unsteady. In addition, trend to highly loaded turbomachinery makes the flow extremely complex due to the interaction between rotor and stator. In this study, flows through UTRC LSRR turbine are numerically analyzed using 2 dimensional Navier-Stokes equations. The convective terms of the governing equations are discretized using the Van-Leer's FVS(Flux vector splitting) with an upwind TVD scheme. The conventional central differencing is used to discretize the diffusion terms on the finite volume. The accurate unsteady motion is achieved by using a 2nd order accurate, 3-point Euler implicit scheme. The quasi-conservative zonal scheme is used for calculating the flow variables on the zonal interface between the rotor and stator. The axial gap between stator and rotor has been configured in two variations, 15% and 65% of average chord length. The analysis program is validated using experimental results and the effect of axial gap is examined. The numerical analysis results are presented by time averaged pressure coefficient and pressure magnitude coefficient and compared with experimental results.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권8호
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• pp.495-501
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• 2016

결빙상태에서 비행 시 결빙수준은 항공기에 장착된 결빙 감지장비에 의해 정확히 측정되어야 한다. 결빙감지기는 항공기 형상으로부터 야기되는 후류, 로터 하강풍 및 출입문이나 다른 장비에 의한 간섭 등으로 부터 영향을 받지 않는 곳에 설치해야한다. 이러한 간섭을 받지 않는 최적화된 위치를 선정하기 위한 분석과 해석을 실시하였다. 본 연구에서는 3차원 컴퓨터 분석을 통해 비행형태별 결빙감지기 주변의 유체의 속도, 수분의 양과 분포 및 크기를 분석하여 최적의 위치를 제안하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집B
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• pp.570-577
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• 2001

Three-dimensional time-dependent flow past a circular cylinder is numerically investigated using direct numerical simulation for Reynolds number 280 and 300. The higher-order finite difference scheme is employed for the spatial distributions along with the second order Adams-Bashforth and the first order backward-Euler time integration. In x-y plane, the convection term is applied by the 5th order upwind scheme and the pressure and viscosity terms are applied by the 4th order central difference. And in spanwise, Navier-Stokes equation is distributed using of Spectral Method. At Reynolds number 259 the two-dimensional wake becomes linearly unstable to a second branch of modes with wavelength about 1.0 diameters at onset (B-mode). Present results of three-dimensional effects of in wake of a circular cylinder is represented with spanwise and streamwise vorticity contours as Reynolds numbers.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권8호
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• pp.1094-1099
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• 2010

수중에 있는 구 주위의 3차원 층류유동을 수치 해석하였다. 유한체적법을 기반으로 나비에 스톡스 방정식을 비구조격자로 풀어 물체주위의 동역학 현상을 규명하였다. 보티시티, 속도, 동압, 레지듀얼, 항력계수 등의 데이터를 가지고 분석하였다. 레이놀드 수는 425, 300, 250, 100 이다. 구 사이의 거리가 작은 경우가 구 한 개의 후류 유동보다 안정됨을 보였고 구 사이의 간격이 커짐에 따라 유동현상은 불안정하게 나타났다. 후방의 구는 정체압력의 감소를 보였고 이로 인해 저항이 줄어들게 됨을 알 수 있었다. 항력계수의 비교는 본 수치계산이 타당함을 입증하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.45-53
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• 2009

RNG $k-{\varepsilon}$ 난류모형이 포함된 3차원 동수역학 수치모형(FLOW-$3D^{(R)}$)을 사용하여 수조 수치실험을 통한 항력계수 산정 가능성을 검토하였다. 물리적 실험으로 항력계수가 알려져 있는 말뚝구조물에 대하여, 사각형 말뚝구조물의 수치해에 의한 항력계수값이 $1.34{\sim}1.52$로 물리적 실험값인 $1.3{\sim}1.5$의 범위와 매우 유사한 결과를 보였다. 원형 말뚝구조물은 0.5$0.75{\sim}0.78$ 정도로서 물리적 실험치와 비교적 잘 일치하였다. 그리고 항력계수값이 알려지지 않은 열을 이룬 말뚝구조물의 경우 항력계수값은 구조물 간의 간섭으로 단일 구조물에 비해 항력계수가 크게 나타났으며, 각 구조물간의 거리비가 작아짐에 따라 구조물이 받는 항력계수값은 증가하는 양상을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권3호
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• pp.1346-1351
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• 2012

해상풍력발전기초의 국부세굴을 평가하기 위하여 3차원 수치해석인 FLOW-3D를 이용하여 모노파일과 자켓기초에 대해 해석을 수행하였다. 수치해석 결과에 의하면 모노파일과 자켓기초 레그 주위에서 국부적으로 유속이 증가하는 것으로 나타났으며, 그 후면에서는 후류 및 와류로 인하여 유속의 감소가 나타났다. 자켓기초의 경우에는 모노파일에 비해 단일 레그의 직경이 작고, 자켓레그 사이의 간섭효과 및 자켓구조물의 복잡한 형상으로 인하여 모노파일에 비하여 국부적인 유속 증가가 더 크게 나타났으며 세굴심이 더 깊게 형성되는 것으로 나타났다. 따라서, 해상풍력발전 기초의 세굴 평가 및 세굴방지공 설계시 하부구조물의 형상에 대한 고려가 필요한 것으로 판단된다.