• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2000년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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• pp.82-87
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• 2000

The direct simulation Monte Carlo (DSMC) method is applied to investigate the flow field of a disk-type drag pump. The pumping channels are cut on both sides of a rotating disk. The rotor has 10 Archimedes' spiral blades. In the present DSMC method, the variable hard sphere model is used as a molecular model, and the no time counter method is employed as a collision sampling technique. For simulation of diatomic gas flows, the Larsen-Borgnakke phenomenological model is adopted to redistribute the translational and internal energies.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1998년도 춘계 학술대회논문집
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• pp.138-144
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• 1998

The BGK equation, which is the kinetic model equation of Boltzmann equation, is solved using FDDO(finite difference with the discrete-ordinate method) to compute the rarefied flow of monatomic gas. Using reduced velocity distribution and discrete ordinate method, the scalar equation is transformed into a system of hyperbolic equations. High resolution ENO(Essentially Non-Oscillatory) scheme based on Harten-Yee's MFA(Modified Flux Approach) method with Strang-type explicit time integration is applied to solve the system equations. The calculated results are well compared with the experimental density field of NACA0012 airfoil, validating the developed computer code. Next. the computed results of circular cylinder flow for various Knudsen numbers are compared with the DSMC(Direct Simulation Monte Carlo) results by Vogenitz et al. The present scheme is found to be useful and efficient far the analysis of two-dimensional rarefied gas flows, especially in the transitional flow regime, when compared with the DSMC method.

• 대한기계학회논문집B
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• 제28권12호
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• pp.1494-1500
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• 2004

A zero-dimensional direct simulation Monte Carlo(DSMC) model is developed for simulating diatomic gas including vibrational kinetics. The method is applied to the simulation of two systems: vibrational relaxation of a simple harmonic oscillator and translational-rotational-vibrational energy exchange process under heating and cooling. In the present DSMC method, the variable hard sphere molecular model and no time counter technique are used to simulate the molecular collision kinetics. For simulation of diatomic gas flows, the Borgnakke-Larsen phenomenological model is adopted to redistribute the translational and internal energies.

• 설비공학논문집
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• 제12권1호
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• pp.83-94
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• 2000

The performance of a turbomolecular pump(TMP) in both molecular and transition flow regions is predicted by the numerical solutions of the Boltzmann equation obtained by the direct simulation Monte Carlo method. The compression characteristics of the TMP are investigated for a wide range of the Knudsen number( Kn ). The maximum compression ratios strongly depend on Kn in transition region, while do they weakly on Kn in free molecular flow region. The present numerical results of the single blade row in both molecular and transition regions are used to predict the overall performance of a TMP, which has three kinds of blade with 24-rows.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제17권1호
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• pp.1-7
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• 2016

The influence of boundary condition of the bodies with gas flows is one of the most important problems in high-altitude aerodynamics. In this paper presents the results of the calculation of aerodynamic characteristics of aerospace vehicle using Monte-Carlo method based on three different gas-surface interaction models - Maxwell model, Cercignani-Lampis-Lord (CLL) model and Lennard-Jones (LJ) potential. These models are very sensitive for force and moment coefficients of aerospace vehicle in the hypersonic free molecular flow. The models, method and results can be used for new generation aerospace vehicle design.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권10호
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• pp.1394-1405
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• 2002

The performance of micro-actuators utilizing radiometric forces are studied numerically. The Knudsen number based on gas density and characteristic dimension is varied from near-continuum to highly rarefied conditions. Direct simulation Monte Carlo(DSMC) calculations have been performed to estimate the performance of the micro-actuators. In the present DSMC method, the variable hard sphere molecular model and no time counter technique are used to simulate the molecular collision kinetics. For simulation of diatomic gas flows, the Borgnakke-Larsen phenomenological model is adopted to redistribute the translational and internal energies.

• 지구물리와물리탐사
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• 제15권2호
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• pp.85-91
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• 2012

고유감쇠 분리를 위한 다중지연시간창(MLTW) 해석은 진원의 방사 형태에 크게 의존하여 제 1차 시간창의 분산이 매우 크다. 이를 보완하기 위하여 진원의 방위각에 따라 고르게 분포하는 많은 자료를 사용하여야 한다. 만일 진원함수를 알고 있는 자료를 이용하면 이용하면 이러한 오차를 줄이게 되어 적은 자료 및 방위각 분포에 상관없는 자료연구가 가능할 수 있다. Yoshimoto(2000)의 DSMC에 진원구조를 계산하는 알고리즘을 결합하여 MLTW 해석을 시도하였다. 진원함수를 고려한 MLTW법에서 같은 단층면해를 이용해야 하는 제약으로 최소자승을 이용할 수 있는 자료 수가 극히 제한된다. 따라서 진원구조 계산 알고리즘을 기존 다량의 자료를 이용하는 역산 방법에 적용하는 것이 불가능하다는 것을 확인하였다. 즉, 제1차 시간창의 분산이 줄어든 대신 완곡한 이론곡선을 구하기에는 자료가 턱없이 부족함을 확인하였다. 자료를 더 확보해야 한다는 일반적인 해결책 이외에, 새로운 제약조건을 부과하기 위한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권2호
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• pp.1-9
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• 2003

본 연구에서는 비정렬 격자를 이용한 병렬화된 3차원 직접모사법을 개발하였다. 모사 입자의 추적에는 선형 형상 함수를 3차원으로 확장하여 적용하였다. 프로그램에서는 효율적인 병렬계산을 위하여 모사 입자의 수에 기초한 영역 재분할 방식을 이용하여 프로세서간의 작업 균형을 유지하였다. 밀도 차가 큰 두 개 이상의 유동이 동시에 존재할 경우를 효과적으로 모사하기 위해서 입자에 가중치를 적용하는 기법을 도입하였다. 프로그램의 검증을 위해서 3차원 삼각 날개 유동을 해석하여 실험치나 다른 계산 결과와 비교하였다. 또한 고도 100km의 희박한 환경헤서 우주발사체 탑재부 주의 유동을 해석하여 노즐 전방으로 고온의 풀룸이 역류하여 비행체 표면에 영향을 미칠 수 있는 가능성을 타진하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권3호
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• pp.1-9
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• 2005

본 논문에서는 직접모사법을 이용하여 고 고도 희박 영역에서 로켓의 자세 제어에 필수적인 측면 제트 분사와 그에 따른 자유 흐름 유동과 측면 제트의 상호 작용에 대한 연구를 수행하였다. 밀도 차가 큰 자유 흐름 유동과 제트 유동을 동시에 모사하기 위해 입자 가중치 기법을 사용하였다. 두 수직한 평판 사이의 유동 및 측면 제트 분사에 의한 상호 작용 해석을 수행하였고 그 결과를 실험치와 비교하여 프로그램을 검증하였다. 좀 더 실제적인 로켓 모델로 blunted cone cylinder 형상에 대하여 받음각을 변화시켜가며 자유 흐름 유동과 측면 제트의 상호 작용에 대한 연구를 수행하였다. 표면 압력 차이의 분포를 기준으로 람다(lambda) 충격파와 후류의 영향을 토의하였다. 받음각이 있는 유동의 경우 leeward 방향으로는 제트와 자유 흐름 유동의 상호 작용이 약해지며, windward 방향으로는 상호 작용이 매우 강해지는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1640-1645
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• 2004

The pumping characteristics of a single-stage disk-type drag pump ( DTDP ) are calculated,for the variation of the vertical clearance between a rotor and stator and of the radial clearance between a rotor and casing wall, by the three-dimensional direct simulation Monte Carlo (DSMC)method. The gas flow mainly belongs to the molecular transition flow region. Spiral channels of a DTDP are cut on the both the upper and lower sides of a rotating disk, but the stationary disks are planar. As a consequence of results, the vertical and radial clearances have a significant effect on the pumping performance. Experiments are performed under the outlet pressure range of 0.4 $^{\sim}$ 533 Pa. When the numerical results are compared to the experimental data, the numerical results agree well qualitatively.