• 설비공학논문집
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• 제9권1호
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• pp.55-63
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• 1997

A numerical investigation has been made for flows in an axisymmetric circular cylinder with an impulsively rotating cone located at the bottom of the container. The axisymmetric container is completely filled with a viscous fluid. Major parameter for the present research is only the vertex angle of the cone, otherwise Reynolds number and aspect ratio of the vessel are fixed. Main interest concerns on the vortex breakdown of meridional circulation by impulsive rotation of the cone with respect to the longitudinal axis of the cylinder. Numerical method has been used to integrate momentum and continuity equations on a generalized body-fitted grid system. The pattern of vortex breakdown is quite different from that in a right circular cylinder with flat endwall disks. The flow visualization photograph of the preceeding work by Escudier is compared with the present numerical results and the two results are in good agreements. Also flow data are plotted to gain a deep understanding for the present phenomena of the vortex breakdown. The conclusions of this work are clearly explained by the classical theory of the vortex flows in a finite geometry.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.80-86
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• 1994

자유수면을 항주하는 선박에 의하여 발생되는 비선형 조파현상을 해석하기 위한 수치해석법을 개발하였다. 유동은 비점성, 비압축성으로 가정하고 선체 및 자유수면 형상과 일치하는 좌표계의 생성을 위하여 타원형 편미분방정식을 수치해석하여 물체적합 좌표계를 생성하였으며 변환된 정규격자 물체적합 좌표계에 대한 Euler방정식을 유한차분법(Finite Difference Method)을 이용하여 계산하였다. 수치해석을 위하여 시간에 대한 미분항은 전진차분, 공간에 대한 미분항은 중심차분법으로 이산화하였고 대류항에는 수치계산의 안정을 위해 인위적인 소산(dissipation)항을 첨가하였다. 자유수면의 형상은 매 시간 단계마다 자유수면 경계조건들을 만족하도록 다시 계산되었고 격자점들은 자유수면형상의 변화에 적합하게 다시 생성되도록 하였으며 압력에 대한 Poisson방정식은 반복연산법에 의하여 풀고 그 결과를 이용하여 속도를 외삽하였다. 개발된 수치해석법의 검증을 위해 수식선형인 Wigley 모형에 대한 계산을 Fn=0.250-0.408에 대하여 수행하고, 그 결과를 실험 결과와 비교하여 잘 일치함을 보였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.19-26
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• 1991

난류유동 지배 방정식인 타원형 레이놀즈 방정식을 수치계산에 의해 계산하였다. 계산 대상으로는 실험결과가 많이 알려진 축 대칭 물체를 택하였다. 수치적으로 얻어지는 물체접합 좌표계를 사용하였고, 난류모형으로는 $\kappa-\varepsilon$모형으로써 경계면 근처의 복잡한 유동특성을 추정할 수 있도록 영역을 2개로 나누어 계산하는 2층모형(two-layer model)을 사용하였다. 입구면의 경계조건을 사용하여 물체의 중앙부 이후부터 계산을 수행하였다. 입구면에서의 속도와 난류량 등은 경계층 방정식을 풀어 얻어진 결과와 평판의 경계층 자료로부터 얻어진 결과를 사용하였으며, 이로부터 입구면 조건이 점성유동 해석 결과에 미치는 영향을 조사하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집E
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• pp.148-153
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• 2001

A computational investigation of the effect of the electromagnetic force(or Lorentz force) on the flow behavior around a circular cylinder, a typical model of bluff bodies, is conducted. Two-dimensional unsteady flow computation for $Re=10^2$ is carried out using a numerical method of finite difference approximation in a curvilinear body-fitted coordinate system by solving the momentum equations including the Lorentz force as a body force. The effect of the spatial variations of the Lorentz forcing region and forcing direction along the cylinder circumference is investigated. The numerical results show that the Lorentz force can effectively suppress the flow separation and oscillation of the lift force of the circular cylinder cross-flow, leading to the reduction of the drag.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권3호
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• pp.363-375
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• 2002

The effect of the electromagnetic force (or Lorentz force) on the flow behavior around a circular cylinder is investigated by computation. Two-dimensional unsteady flow computation for Re=10$^2$is carried out using a numerical method of finite difference approximation in a curvilinear body-fitted coordinate system by solving the momentum equations including the Lorentz force as a body force. The effect of spatial variations of the Lorentz forcing region and forcing direction along the cylinder circumference is investigated. The numerical results show that the Lorentz force can effectively suppress the flow separation and oscillation of the lift force of circular cylinder cross-flow, leading to reduction of drag.

• 대한기계학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.277-286
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• 1989

본 논문에서는 유정열 등에서 수행된 단순화된 자동차형 2차원 물체 주위의 유동에 관한 실험적 연구와 병행하여 이루어진 수치해석적 연구의 일부와 계속된 일련의 연구를 다루었다. 수치해석은 ｋ-.epsilon. 난류모델과 body-fitted 좌표계를 채택하여 수행하였으며, 우선 수치계산의 합리성 및 문제점을 파악하였다. 이어서 지면효과와 물체 후미의 경사각의 영향에 대하여 수치해석적으로 연구하였다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2003년도 추계학술대회 논문집
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• pp.226-231
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• 2003

The viscous interaction of stern wave is studied by simulating the free-surface flows, including sub-breaking phenomena around a high speed catamaran hull advancing on calm water. The Navier-Stokes equation is solved by a finite difference method where the body-fitted coordinate system, the wall function and the triple-grid system are invoked. The numerical appearance of the sub-breaking waves is qualitatively supported by the experimental observation They are also applied to study precisely on the stern flow of S-103 as to which extensive experimental data are available. For the catamaran, computations are carried out for the mono ana twin hulls.

• 동력기계공학회지
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• 제3권4호
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• pp.16-21
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• 1999

Numerical simulation on two-dimensional turbine cascade flow has been performed using compressible Navier-Stokes equations. The flow equations are written in a cartesian coordinate system, then mapped into a generalized body-fitted ones. All direction of viscous terms are incoporated and turbulent effects are modeled using the extended ${\kappa}-{\epsilon}$ model. Equations are discretized using control volume SIMPLE algorithm on the nonstaggered grid sysetem. Applications are made at a VKI turbine cascade flow in atransonic wind-tunnel and compared to experimental data. Present numerical results are shown to be in good agreement with the experimental results and simulate the compressible viscous flow characteristics inside the turbine blade passage.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권10호
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• pp.1915-1927
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• 1992

본 연구에서는 3차원 압축성 내부유동해석 코드를 개발하여 터어빈 정익이나 동익 내부의 차원 익렬 유동을 수치적으로 해석하고자 한다. 여기에서 사용된 코드 는 Obyashi의 LU-ADI기법을 이용한 기존의 2차원 익렬 유동해석 코드를 3차원 유동장 으로 학장한 것이고, 난류유동해석에는, Baldwin-Lomax의 박층 대수모델을 3차원으로 확장한 알고리즘을 적용하였다.Kiock등이 실험한 선형 터어빈 익렬 내부의 천음속 유동장에 적용하여 양끝 벽면에 의한 3차원 유동장 특성을 분석하고, 3차원 익렬 유동 코드의 적합성을 검토하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2003년도 The Fifth Asian Computational Fluid Dynamics Conference
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• pp.200-202
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• 2003

In this paper, Gauss filter function is used to filter the N-S equation and the subgrid-scale Reynold stresses model is introduced to deduce the practical form of LES equation for 2-D case for flow calculation of hydraulic machine. Then the LES equation and its discrete form in computational field are obtained in the body-fitted coordinate system and the numerical calculation program is built. The incompressible turbulent flow in double-flow-conduits-sewage pump impeller is computed by using the abovementioned program, and then the distribution rules of velocity and pressure in flow field are obtained. Based on this, the designs of double-flow-conduits-sewage pump impeller are optimized.