• 제목/요약/키워드: Baldwin-Lomax Turbulence model

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부가물-평판 접합부 주위의 난류유동 계산 (Computation of Turbulent Appendage-Flat Plate Juncture Flow)

  • 김선영
    • 대한조선학회논문집
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    • 제32권2호
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    • pp.43-55
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    • 1995
  • 평판 위에 놓여진 스트럿(strut) 주위의 난류유동을 MAC 방법에 의하여 수치계산하였다. 난류 모델은 Baldwin-Lomax 모델이며 평판과 스트럿의 접합부 부근에서의 처리를 위하여 Buleev의 m2ixing length를 도입하였다. 계산결과의 검증을 위하여 DTRC의 풍동 실험 결과와 비교하였다. 실험에서 나타난 horseshoe vortex가 계산에서도 재현되는 등 전반적으로 계산결과와 실험결과 간에 좋은 일치를 볼 수 있었다. 그러나 접합부에서 극히 가까운 부근과 스트럿의 후류에서는 불일치를 보여 이 곳에서의 난류모델의 개선이 필요한 것으로 보여졌다. 결론적으로 평판과 스트럿의 접합부 부근의 유동을 계산함에 있어서 Baldwin-Lomax 모델은 도입된 많은 단순화를 위한 가정에도 불구하고 실용적으로 유용한 결과를 주는 것으로 보여진다.

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난류 유동장에 대한 CFDS 기법의 수치적 연구 (Numerical study of CEDS scheme for turbulent flow)

  • 문성목;김종암;노오현;홍승규
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2002년도 학술대회지
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    • pp.23-26
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    • 2002
  • An evaluation of one algebraic and two one-equation eddy viscosity-transport turbulence closure models as implemented to the CFDS(Characteristic Flux Difference Splitting) scheme is presented for the efficient computation of the turbulent flow. Comparisons of Baldwin-Lomax model as algebraic turbulence model and Baldwin-Barth and Spalart-Allmaras model as one-equation turbulence model are presented for three test cases for 3-dimensional flow. The numerical result of the CFDS schem is examined through comparison with the experimental data.

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다단축류압축기내의 천음속 점성유동에 대한 삼차원 수치해석 (The Calculation of Three-Dimensional Viscous Flow in a Transonic, Multi-Stage Axial Compressor)

  • 이형욱;김광용
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 1998년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.181-189
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    • 1998
  • A numerical study based on the three-dimensional Reynolds averaged Navier-Stokes equations is presented to analyze the transonic flowfield through two-stage axial compressor. Explicit four-step Runge-Kutta scheme is used for solution algorithm, and local time step and implicit residual averaging are introduced for enhancing the convergency. Artificial dissipation model is adopted to assure the stability of solution. The solver is coupled with Baldwin-Lomax model to describe turbulence. To avoid calculating the unsteady flow, a mixing process is modeled at a station between rotating and stationary blade rows. Results show a variety of important physical phenomena. Comparison of the flowfields with and without tip clearance shows that the effect is considerable in this flowfield. Comparisons with experimental data carried out to validate the calculational results show reasonable agreements. Some remedies are also suggested to improve the revealed problems.

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천음속 압축기 동익을 지나는 삼차원 유동의 수치해석 (Numerical Calculation of Three-Dimensional F1ow through A Transonic Compressor Rotor)

  • 이용갑;김광용
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제25권10호
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    • pp.1384-1391
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    • 2001
  • Three-dimensional flow analysis is implemented to investigate the flow through transonic axial-flow compressor rotor(NASA R67) and to evaluate the performances of Abid's low-Reynolds-number k-$\omega$ and Baldwin-Lomax turbulence models. A finite volume method is used fur spatial discretization. The equations are solved implicitly in time by the use of approximate factorization. The upwind difference scheme is used for inviscid terms and viscous terms are approximated with central difference. The flux-difference-splitting method of Roe is used to obtain fluxes at the cell faces. Numerical analysis is performed near peak efficiency and near stall. The results are compared with the experimental data for NASA R67 rotor. Blade-to-Blade Mach number distributions are compared to confirm the accuracy of the code. From the results, it is concluded that Abid'k-$\omega$ model is better for the calculation of flow rate and efficiency than Baldwin-Lomax model. But, the predictions for Mach number and shock structure are almost the same.

정규격자계와 4단계 Range-Kutta법을 사용한 Wigley선형 주위의 난류유동계산 (Computation of Turbulent Flow around Wigley Hull Using 4-Stage Runge-Kutta Scheme on Nonstaggered Grid)

  • 반석호;김형태
    • 대한조선학회논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.87-99
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    • 1994
  • Reynolds Averaged Navier-Stokes 방정식을 수치해석하여 Wigley 선형 주위의 난류유동을 계산하였다. 정규격자상에서 공간의 이산화는 2차 정도의 유한차분법을, 시간의 적분에는 4단계 Runge-kutta법을 이용하였다. 시간 증분을 크게 하기 위하여 Jameson의 잔류항 평균 기법을 사용하였다. 압력 Poisson 방정식으로부터 압력장을 구하였고 난류닫음 조건을 만족시키기 위하여 Baldwin-Lomax의 난류 모형을 사용하였다. 수치계산은 레이놀드수가 $4.5{\times}10^6$에서 수행하였고 계산된 속도와 압력분포는 실험 결과와 비교적 잘 일치하는 것을 확인하였다.

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선체주위의 해양파 해석 및 수치적 고찰 (Ocean Wave Analysis around Ship and Numerical Review)

    • 한국항만학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.121-128
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    • 1997
  • 항만공학 분야의 해양파 문제에서 자유수면파를 수치 및 실험에 의한 방법으로 해석하였다. 수치적인 방법은 자유수면 격자를 유한차분법의 이산화과정을 통해 정도(精度)를 향상시키기 위하여 나비에 스토크스 방정식의 각항에 서로 다른 형태의 격자를 적용하여 컴퓨터의 용량을 최소화하고 수렴속도를 극대화하는 것이다. 난류흐름을 재연하기 위해 Baldwin Lomax 모형을 도입하였고 대상모형은 S103 선박으로 하였다. 실험은 프루드수 0.26부터 0.30까지 수행하였고 각 속도마다 조파현상을 해석해서 수치결과와 비교하였다. 본연구는 해양파의 점성유동장 해석에서 복합격자를 사용했을때의 수치계산 결과가 실험값에 접근하고 있음을 보여주고 있다.

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압축기 익렬 유동해석을 위한 알고리즘과 난류 모델의 비교 연구 (Comparison of Algorithm & Turbulence Modelling for Calculation of Compressor Cascade Flows)

  • 김석훈;이기수;최정열;김귀순;임진식;김유일
    • 한국추진공학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.59-69
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    • 2000
  • 2차인 압축성/비압축성 Navier-Stokes 방정식은 이용하여 DCA 압푹기 익렬의 수치 해석을 수행하고 실험치와 비교 검토하였다. SIMPLE 알고리즘을 적용한 비압축성 코드는 대류항의 이산화에 하이브리드 도식을 진동해를 방지하기 위해 집중격자 기법을 사용하였다. 압축성 코드는 예조건화 기법 을 적용하였으며 공간 이산화출 위해 풍상 차분법을, 시간 적분을 위해서는 LU-SGS 기법을 사용하였다. 또한 난류 점성 유동장을 해석하기 위해 Baldwin-Lomax, standard $\kappa$ -$\varepsilon$, $\kappa$ -$\varepsilon$ Lam. Bremhorst, standard $\kappa$-$\omega$, $\kappa$ -$\omega$ SST 모델 등의 난류 모델을 적용하여 각 모델들의 특성을 살펴보았다.

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Comparison of Turbulence Models in Shock-Wave/ Boundary- Layer Interaction

  • Kim, Sang-Dug;Kwon, Chang-Oh;Song, Dong-Joo
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제18권1호
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    • pp.153-166
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    • 2004
  • This paper presents a comparative study of a fully coupled, upwind, compressible Navier-Stokes code with three two-equation models and the Baldwin-Lomax algebraic model in predicting transonic/supersonic flow. The k-$\varepsilon$ turbulence model of Abe performed well in predicting the pressure distributions and the velocity profiles near the flow separation over the axisymmetric bump, even though there were some discrepancies with the experimental data in the shear-stress distributions. Additionally, it is noted that this model has y$\^$*/ in damping functions instead of y$\^$+/. The turbulence model of Abe and Wilcox showed better agreements in skin friction coefficient distribution with the experimental data than the other models did for a supersonic compression ramp problem. Wilcox's model seems to be more reliable than the other models in terms of numerical stability. The two-equation models revealed that the redevelopment of the boundary layer was somewhat slow downstream of the reattachment portion.

인수분해 음해법에 의한 3차원 Navier-Stokes 방정식의 계산 (Calculation of 3-D Navier-Stokes Equations by an IAF Method)

  • 곽승현
    • 대한조선학회논문집
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    • 제31권1호
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    • pp.63-70
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    • 1994
  • 항공유체의 계산에 주로 사용되는 음해법의 하나인 IAF(Implicit Approximate Factorization)법을 이용해 3차원 Wigley 선형 주위의 자유표면파 및 점성유동장을 해석하였다. IAF 법을 사용함으로서 기존 Euler 양해법의 계산 시간을 50% 이상 감소시키는데 성공하였다. 수치기법으로 국부선형화와 Euler 음해법을 사용하였으며 artificial viscosity의 생성을 위한 압력 구배항은 사용하지 않았다. 수치 계산은 Reynolds 수 $10^6$. Froude 수 0.25, 0.289 및 0.316에 대하여 수행하였고 난류 모형으로는 Baldwin-Lomax 모형을 사용하였으며 주요 계산 결과로는 자유표면화 형상 및 속도분포 등이었다. 본 연구에서는 그 중에서 자유표면파 형상에 대한 계산 결과를 실험값 및 Euler 양해법을 사용한 결과와 각각 비교 검토하였다.

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지면 효과를 갖는 3차원 날개의 유동해석 (Flow Analysis of Three-Dimensional Wing in Ground Effect)

  • 임예훈;장근식
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2000년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.84-90
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    • 2000
  • Ground effect of three-dimensional wing is studied. LU-factored Implicit upwind TVD scheme and Baldwin-Lomax turbulence model are used for this calculation. To investigate ground effect, NACA 4415 wing at M=0.5 calculated. Two different angles of attack and three cases of flight height are calculated. As increasing angle of attack, the ground effect becomes strong. In case of NACA 4415 wing in ground effect, strength of wing tip vortex becomes stronger than that of free flight.

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