• 한국해안해양공학회지
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• 제10권1호
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• pp.37-44
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• 1998

본 연구에서 제안하는 혼합 방법(hybrid method)은 흐름이 우세한 영역에서의 전송 문제를 정확하고 효과적으로 해결하기 위하여 개발된 것으로 오일러-라그란쥐적 방법과는 달리 전방추적에 의하여 이송 과정이 수행되므로 보간 기법이 불필요하고 무작위 행보에 의한 라그란쥐적 방법과 달리 유한 차분법에 의하여 확산 과정이 수행되므로 많은 입자가 요구되지도 않는다. 한 점에 순간적으로 부하되는 오염원과 연속적으로 부하되는 오염원에 대한 이론적인 해와 비교하여 확산 계수와 무관하게 상당히 만족할 만한 결과를 얻었다. 현 방법은 또한 2차원 상에서 주변 5격자로부터 보간하는 오일러-라그란쥐적 방법과 무작위 행보로 입자 추적하는 순수 라그란쥐적 방법과 비교하여 정확성은 물론 계산 시간에 있어서도 상당히 월등한 방법임이 입증되었다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.350-362
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• 2017

오일러형 해빈류 모형은 계산된 질량흐름에 파랑질량흐름이 포함되어 있지 않기 때문에 수치모의된 계산결과를 정점 관측결과와 직접 비교할 수 있다. 또한 포물선형 연직분포를 가진 연안류를 재현할 수 있음으로 인해 라그랑지형 해빈류 모형보다 장점이 있다. 그러나 오일러형 해빈류 모형에서 파랑에 의한 응력인 파랑응력이 해빈류 모형에 따라 형태가 달라, 서로 다른 계산 결과가 나타나게 된다. Newberger and Allen(2007)의 파랑응력은 연직방향으로 수심의 함수가 아닌 상수인 반면에 Chun(2012)의 파랑응력은 수심의 함수로 표현된다. 이러한 차이는 해빈류 계산 결과에 직접적인 영향을 미치고 있어 본 논문에서는 이들 파랑응력의 차이를 해석적으로 비교하였다. 각 파랑응력에 대한 해빈류 모형을 Hamilton et al.(2001)의 LSTF(Large-scale Sediment Transport Facility) 수리모형 실험에 적용하여 차이를 비교함으로써 파랑응력항의 차이에 따른 해빈류 계산 결과의 특성을 검토하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제31권1호
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• pp.14-21
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• 2017

The erosion of solid particles in a pipe elbow was numerically investigated. A numerical procedure to estimate the sand erosion rate, as well as the particle motion, in the pipe elbow flow was introduced. This procedure was performed based on the combined empirical erosion model and computational fluid dynamics (CFD) analysis to consider the interaction between the particle motion and the eroded surface. The underlying turbulent flow on an Eulerian frame is described by the Reynolds averaged Navier-Stokes (RANS) equations with a $k-{\epsilon}$ turbulent model. The one-way coupled Eulerian-Lagrangian motion of the air flow and sand particles is employed to simulate the particle trajectories and particle-wall interactions on the pipe surfaces. The predicted CFD erosion magnitudes are compared with experimental data from pipe elbows. The erosion rate results do not reveal a good accordance between the simulation and experimental results. It seems that the CFD shows a slightly over-predicted erosion ratio.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제14권5호
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• pp.932-940
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• 2011

This study describes computational simulation results in 2-dimensional and 3-dimensional space concerning large scale gap test(LSGT) by using commercial hydrocode such as AUTODYN and LS-DYNA to analyze the detonation phenomenons of high explosives. To consider the possibilities of LSGT simulation, we used Lee - Tarver reaction rate model of PBX-9404 and Comp-B which were implemented AUTODYN's material library. Also we have tried the diverse numerical schemes such as Lagrangian, Eulerian and ALE(Arbitary Lagrangian Eulerian), SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics) in LSGT simulations. After LSGT simulations, we compared the simulation results with published results to verify the LSGT simulations. According to the LSGT simulations, we have concluded as follows. In 2-dimensional and 3-dimensional space, Lagrangian solver provided the most reliable results based on analysis time and accuracy. When using two hydrocodes in 2-dimensional space, the simulation results are almost same except one explosive model. We have verified the modeling method and simulation results of the LSGT by using the commenrcial hydrocode in this study.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권12호
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• pp.1047-1055
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• 2019

수질오염사고 발생시에 다양한 수환경 조건에서의 오염물질의 거동 예측을 위해서 여러 가지 유형의 모델링 기법을 사용하고 있으며, 그 중 물의 흐름특성을 고려할 수 있는 수리모델은 가장 기초가 되면서 전체 모의결과에 있어서 매우 중요하다. 이러한 수리모델은 대상하천의 수리특성을 정확하게 예측하고 있는가를 판단하는 과정이 매우 중요하며, 이와 같은 모델링 결과의 검증에 있어서 실제 하천에서 직접 실측한 결과를 이용한다. 현재 하천의 유속 측정에 있어 ADCP와 FlowTracker를 많이 운영하는데 ADCP는 수심이 0.6 m 이하인 경우와 수면 부근의 측정불가역의 비율이 40% 이상일 때 정확도가 매우 떨어진다. FlowTracker의 경우 도섭을 이용한 측정방식으로 인해 고수심 및 고유속 조건에서 측정에 한계를 가진다. 이러한 방식의 실측값을 통해 검증된 모델은 수심이 낮은 저유량기 모의와 유속이 빠른 고유량기에서의 모의결과를 신뢰할 수 없다. 본 연구에서는 Eulerian 방식으로 측정되는 기존의 방법과 달리 입자의 움직임에 따라 수체의 물리량을 측정하는 Lagrangian 방식의 GPS 전자부자를 이용하였다. GPS 전자부자를 이용해 측정한 유속과 수리모델의 모의결과를 비교하여, 모델결과의 검증 방안에 대하여 연구하였다. GPS 전자부자의 이동거리와 LPT 모델 입자의 이동거리를 비교하였을 때 평균 13.6%의 오차율을 보이며, 구간별 유속 차이에서도 정체구간을 제외하면 평균 3.2%의 오차율을 보였다. 따라서 GPS 전자부자를 이용하여 수리모델의 결과에 대한 보정 및 검증 방안으로 활용이 가능할 것으로 사료된다.

• 물과 미래
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• 제28권5호
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• pp.151-162
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• 1995

자연하천에서 오염물질의 횡확산과정은 정확하게 모의하기 위하여 2차원 유관확산모형을 개발하였다. 본 모형에서는 독립변수로서 횡방향거리 대신에 횡방향누가유량을 도입하였고, 하천의 주흐름을 따라 좌표축을 설정하는 자연좌표계를 사용하였다. 유도한 유관확산방정식을 풀기 위한 수치방법으로서 Eulerian-Lagrangian method를 이용하였다. 유관확산방정식을 연산자분리방법을 이용하여 이송을 지배하는 방정식과 확산을 지배하는 방정식으로 분리하였다. 그리고 이송방정식은 Eulerian 계산격자상에서 특성곡선법을 이용하였고 확산방정식은 중앙차분법을 이용하여 수치모의 하였다. 본 연구에서는 이송방정식의 풀이에서 사용되는 보간다항식으로 cubic spline 보간다항식을 이용하였다. 본 연구에서 개발한 모형을 적용하여 실제 자연하천에서 행해진 정상상태의 색소실험 결과를 모의한 결과개발된 모형이 우수한 거동을 보이고 있음이 밝혀졌다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제20권9호
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• pp.1459-1474
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• 2006

The present study is focused on the development of the RIF (Representative Interactive Flamelet) model which can overcome the shortcomings of conventional approach based on the steady flamelet library. Due to the ability for interactively describing the transient behaviors of local flame structures with CFD solver, the RIF model can effectively account for the detailed mechanisms of $NO_x$ formation including thermal NO path, prompt and nitrous $NO_x$ formation, and reburning process by hydrocarbon radical without any ad-hoc procedure. The flamelet time of RIFs within a stationary turbulent flame may be thought to be Lagrangian flight time. In context with the RIF approach, this study adopts the Eulerian Particle Flamelet Model (EPFM) with mutiple flamelets which can realistically account for the spatial inhomogeneity of scalar dissipation rate. In order to systematically evaluate the capability of Eulerian particle flamelet model to predict the precise flame structure and NO formation in the multi-dimensional elliptic flames, two methanol bluffbody flames with two different injection velocities are chosen as the validation cases. Numerical results suggest that the present EPFM model has the predicative capability to realistically capture the essential features of flame structure and $NO_x$ formation in the bluff-body stabilized flames.

• 한국해양공학회지
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• 제20권1호
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• pp.48-54
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• 2006

In this paper, flowfield and acoustic-field around moving bodies are simulated by the Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) formulation in the finite difference lattice Boltzmann method. Some effects are checked by comparing flaw about a square cylinder in ALE formulation and that in the fixed coordinates, and both agree very well. Matching procedure between the moving grid and fixed grid is also considered. The applied method in which the both grids are connected through buffer region is shown to be superior to moving overlapped grid. Dipole-like emissions of sound wave from harmonically vibrating bodies in two- and three-dimensional cases are simulated.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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• pp.71-77
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• 2010

As a hybrid model of continuum motion description which combines the advantages of classical kinematical descriptions i.e. Lagrangian and Eulerian description, the ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) description is adopted for the simulation of a fluid-structure interaction of solid propellant rocket interior. The fluid-structure interaction phenomenon with the deformation of solid domain during the simulation. The developed solver is applied flow and propellant structure. The computed results show complex flow physics in the combustion chamber and the behavior of a solid propellant deformation.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2005년도 후기학술대회논문집
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• pp.248-249
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• 2005

In this paper, flowfield and acoustic-field around moving bodies are simulated by the Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) formulation in FDLBM. The effect of the ALE is checked by comparing flow about a square cylinder in ALE formulation and that in the fixed coordinates, and the results show good agreement. Matching procedure between the moving grid and fixed grid is also considered. The applied method in which the both grids are connected through buffer zone is shown to be superior to moving overlapped grid. Dipole-like emissions of sound wave from harmonically vibrating bodies in 2- and 3-dimensional cases are simulated.