• 한국소음진동공학회논문집
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• 제17권5호
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• pp.405-414
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• 2007

최근 난류유동에 대한 많은 실험 및 이론적 연구들은 무질서해 보이는 난류유동도 특정한 구조를 가지고 있으며 그 구조적 특성들이 반복적이며 가시적인 질서들을 가지고 있음을 보여주고 있다. 헤어핀 와류는 벽면 영역에서 난류경계층을 발전시키고 지탱하는 중요한 역할을 하는 난류의 핵심 구조로서 벽면 압력변동의 주요 특성을 설명해 줄 수 있는 개념 모델로 여겨지고 있다. 이 연구에서는 난류경계층에서 생성되는 헤어핀 와류들이 유기하는 표면 압력과 압력 스펙트럼을 평가하고 부착와류 모델링을 통해 이들이 유기하는 전체 표면 압력과 그에 상응하는 스펙트럼을 계산하였다. 이 연구를 통해 확립된 해석방법을 검증하기 위해 기존의 실험 및 이론계산을 통해 얻어진 결과들과 비교하여 신뢰성과 유용성을 증명하였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제17권2호
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• pp.93-99
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• 2012

The present study focuses on the case of developing flow with in a channel containing a long array of sinusoidal waves (2a/${\lambda}$=0.1, ${\lambda}$=h, ${\lambda}$ is the wavelength, 2a is the wave height, h is the mean channel depth) at the bottom wall. The Reynolds number defined with channel height, h and the mean velocity, U, is Re=6,700. The channel is sufficiently long such that transition is completed and the flow is fully developed over the downstream half of the channel. For the case of an incoming steady flow with no resolved turbulence, the instantaneous flow fields in the transition region are characterized by the formation of arrays of highly-organized large-scale hairpin vortices whose dimensions scale with that of the roughness elements. The paper explains the mechanism for the formation of these arrays of hairpin vortices and shows these eddies play the primary role in the formation of the large-scale streaks of high and low velocity over the wavy wall region. The presence of resolved turbulence in the incoming flow, reduces the streamwise distance needed for the streaks to develop over the wavy region, but does not affect qualitatively the transition process. In the fully-developed region, isolated and trains of large-scale hairpins play an important role in the dynamics of the streaks over the wavy wall.

• 한국전산유체공학회지
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• 제17권3호
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• pp.87-92
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• 2012

The presence of a layer of vegetation which is relevant in river engineering or coastal engineering can modify the overall flow resistance, turbulent characteristics of flow. The patch of vegetation can be modelled and studied in a simple porous cylinder by previous researchers. Fully three dimensional Large Eddy Simulation is conducted in flow past a porous cylinder with a solid volume fraction (SVF) 0f 20%. The porous cylinder of diameter D contains 89 smaller cylinders which diameter is 0.048D in a regular staggered way. Reynolds number based on porous cylinder diameter D and the bulk velocity is 10,000. The large scale shedding is qualitatively similar to the one observed in the non-porous case (SVF=100%). The difference in the dynamics of the separated shear layer and the streamwise flow penetrating through the porous cylinder are compared with those in the non-porous cylinder. In particular, the wake billows form a larger distance from the back of the porous cylinder.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.1801-1806
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• 2004

Stochastic nature of subgrid-scale stress causes the predictability problem in large eddy simulation (LES) by which the LES solution field decorrelates with field from filtered directnumerical simulation (DNS). In order to evaluate the predictability limit in a priori sense, the information on the interplay between resolved scale and subgrid-scale (SGS) is required. In this study, the analysis on the inter-scale interaction is performed by applying tophat and cutoff filters to DNS database of flow over a circular cylinder at Reynolds number of 3900. The effect of filter shape is investigated on the interpretation of correlation between scales. A critique is given on the use of tophat filter for SGS analysis using DNS database. It is shown that correlations between Karman vortex and SGS kinetic energy drastically decrease when the cutoff filter is used, which implies that the small scale universality holds even in the presence of the large scale coherent structure.

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권2호
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• pp.332-350
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• 2019

2017년 8월 7일부터 25일까지 수중글라이더를 활용하여 $37.9^{\circ}N$ 위도 라인를 따라 동경 $129.0^{\circ}E{\sim}131.3^{\circ}E$ 사이를 왕복하는 단면 관측을 수행하였다. 해당 경로는 국립수산과학원 정기선박 관측라인 중 106 라인을 따른 것으로 이 경로를 따라 약 18일간 운용하였으며 위치 유지 모드로 동작했던 시간을 제외하고 총 440 km를 비행하였고, 그동안 고해상도 수온 및 염분의 공간 단면을 관측하였다. 본 관측 해역은 약 0.8 m/s의 강한 유속을 갖는 동한난류가 북상하고 있는 상황이었음에도 불구하고, 해당 수중글라이더는 지정된 경로에서부터 RMS 거리 400 m 이내를 벗어나지 않고 정확하게 106 라인을 따라 비행하였다. 본 관측에서 얻어진 고해상도 물성 단면 구조를 국립수산과학원 정선 관측 자료와 비교함으로써 해양환경에 지대한 영향을 끼치는 전선역이나 소용돌이와 같은 현상을 관측하기 위해서 고해상도 관측이 얼마나 중요한지 확인할 수 있었다. 이러한 수중글라이더 관측을 통해 이제까지 발견하지 못했던 새로운 소용돌이를 발견할 수 있었다. 이 소용돌이는 수평폭이 10~13 km, 수직폭은 200 m 가량되는 렌즈 형태를 가지고 있으며 시계방향으로 회전하는 아중규모 중층성 소용돌이(submesoscale intrathermocline eddy)다. 수온약층 내 혹은 직하부에 존재하면서 아중규모의 렌즈형태의 구조를 갖는 이러한 중층성 소용돌이는 동해에서 처음 발견되었기 때문에 Korea intrathermocline eddy(Keddy)로 명명하였다. 이 Keddy는 다음과 같은 전형적인 중층성 소용돌이(intrathermocline eddy)의 특징을 가지고 있다. Keddy는 수온약층 하부인 수심 약 170 m, 즉 중층에서 유속최대값을 갖는 특징이 있고, 따라서 해표면에는 해당 지오포텐셜 구조가 드러나지 않는 2차 순압성 구조를 가지고 있다. 또한 중앙부의 성층화가 주변보다 약하고, 수평크기가 1차 순압성 로스비 변형반경과 유사하며, 로스비 수가 0.7로 1에 근접한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.377-382
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• 1995

Conventional measurement methods using ultrasonic wave or x-ray, eddy current for non-destructive testing(NDT) in nuclear power plants and other industrial plants have been performed as the method of contact with objects to be inspected. With this reason these methods have been taken relatively much time and the inspected area is limited by the location of probe or film. But holographic interferometry which is a non-contact optical measurement method using a coherent light source has an advantage that the quantitative measurement can be performed at a time. In this paper a new method using holographic interferometry and image processing for detecting internal flaws of pressure vessels is presented.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제41권7호
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• pp.893-906
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• 2009

The present work presents the development of a Large Eddy Simulation (LES) methodology viable for complex geometries and suitable for the simulation of rod-bundles. The use of LES and Direct Numerical Simulation (DNS) allows for a deeper analysis of the flow field and the use of stochastical tools in order to obtain additional insight into rod-bundle hydrodynamics. Moreover, traditional steady-state CFD simulations fail to accurately predict distributions of velocity and temperature in rod-bundles when the pitch (P) to diameter (D) ratio P/D is smaller than 1.1 for triangular lattices of cylindrical pins. This deficiency is considered to be due to the failure to predict large-scale coherent structures in the region of the gap. The main features of the code include multi-block capability and the use of the fractional step algorithm. As a Sub-Grid-Scale (SGS) model, a Dynamic Smagorinsky model has been used. The code has been tested on plane channel flow and the flow in annular ducts. The results are in excellent agreement with experiments and previous calculations.

• 한국추진공학회지
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• 제21권5호
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• pp.1-9
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• 2017

초임계 환경에서 와류형 분사기의 극저온 질소 분무 동적 특성 분석을 위하여 3차원 LES 난류 모델을 적용하였다. 초임계 상태에서 질소의 상태량들을 정확하게 예측하기 위해 SRK 실기체 상태방정식을 사용하였고, 점성계수와 열전도도는 Chung의 고압 상태 혼합물에 대한 방정식, 그리고 확산 계수는 Fuller의 이론에 Takahashi의 보정식을 적용하였다. 질소 분무 결과, 분사기 내, 외부에서 유동장과 음향장 사이의 상호작용으로 복잡한 유동구조가 형성된다. 복잡한 유동 현상을 분석하기 위해 FFT, POD 그리고 DMD 기법을 적용하여 해석을 수행하였다. FFT 해석을 수행하여 분사기 내, 외부에서 나타나는 특정 주파수를 파악하였으며, POD와 DMD를 통해 각 주파수가 어떠한 유동 구조를 갖는지에 대한 연구를 수행하였다. 또한, DMD를 통해 각 주파수의 감쇠 계수를 파악하여 이를 실험 결과와 비교하였다.

• 대기
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• 제24권3호
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• pp.317-329
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• 2014

Eddy covariance data have been analyzed to investigate the influence of surface heterogeneity on turbulent transfer over farmland and industrial sites near Nakdong river, Korea, where both large and small scale heterogeneities co-exist. For this purpose, basic turbulent statistics, quadrant analysis and multi-resolution decomposition have been analyzed during the daytime. Basic turbulent statistics were compared with typical turbulent statistics in the surface layer. Such comparisons were in close agreement for momentum and heat at both sites but not for water vapor at industrial site. The correlation coefficient between water vapor and vertical velocity ($r_{wq}$) is relatively low and skewness of water vapor ($sk_q$) is very low at industrial site, possibly due to limited water source. For heat at both sites and water vapor at farmland, the quadrant analysis show similar behavior to that over homogeneous site but for water vapor at industrial site, the presence of river and limited water source at industrial site seems to influence on water vapor transfer by coherent eddy motion by increasing sweep contribution and decreasing ejection contribution. Multi-resolution decomposition analysis shows that large scale heterogeneity leads to low $r_{Tq}$ at large averaging time regardless of season at both sites and there are seasonal changes of $r_{Tq}$ in mid-averaging times at industrial site, possibly due to seasonal change of trees and grasses near the site.

• 항공우주기술
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• 제2권2호
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• pp.142-150
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• 2003

가열벽이 있는 4각단면 채널에서 3차원 열전달이 비선형 k-ε-fμ 모형과 큰에디모사법을 이용하여 해석되었다. 4각단면 채널로 모형화된 열량계 해석에 비선형 k-ε-fμ 모형과 비선형 열유속모형이 도입되었다. 레이놀즈수는 4000≤$Re_b$≤20000로 변화되었다. 난류의 비등방성으로 유도되는 구석와류는 주 유동속도의 1~3% 정도로 크지 않았지만 열전달에 커다란 영향을 주었다. 또한 채널 단면에 존재하는 나선형의 와류에 의해서 열전달이 심하게 변함을 보여 주었다. 예측된 열전달계수로부터 Nu~$Re^{0.8}Pr^{0.34}$가 검토되었고 온도의 섭동과 와유동의 비정상거동이 조사되었다.