• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.42-42
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• 2019

유량조절을 위한 자동수문은 설정된 관리수위 이하에서는 수문이 개방되지 않으며, 유량이 증가하여 관리수위 이상이 되면 수문이 개방되어 방류를 시작하여 일정 수위를 유지하는 것을 의미한다. 자동수문의 운영 중 수문의 거동과 자동 개폐 시점을 예측하는 것은 정밀한 수문 설계를 위해 매우 중요하다. 수문 하단으로 흐름이 발생하면 수문 선단을 포함한 주변에서의 압력 차이로 인한 동수압 하중이 발생하고 진동을 유발, 수문 개방을 억제하는 하향력 등의 효과로 수문 운영에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 부력식 수문의 모형실험을 통하여 정수압 상태의 부력 이론에 의한 수문 개방률과 측정에 의한 수문 개방률을 비교하였으며, 이론과 측정 수문 개방고의 차이를 하향력에 의한 효과임을 확인하였다. 부력식 수문의 하향력을 검토하기 위해 기존 이론식을 이용한 결과, 이론식은 부력식 수문에 적용하기 어려운 것으로 나타났다. 따라서, 기존 이론식을 이용하여 부력식 수문의 하향계수 산정을 위한 매개변수 관계식을 개방률을 이용하여 제시하였다. 제시된 매개변수 관계식의 결정계수는 0.721, 수정된 결졍계수는 0.690으로 나타났다. 부력식 수문의 형상비에 따른 하향력을 검토하기 위해서 수치모의를 수행하였다. 모형실험에서 측정된 자료와 수치모형 ANSYS-Fluent의 사용성을 검증하였고, 부력식 수문의 형상비를 0.24, 0.49, 0.69, 0.89, 1.09로 총 5가지로 설정하여 하향계수와 하향력을 분석하였다. 부력식 수문의 하향계수와 하향력 검토는 부력체, 스커트로 구분하여 분석을 수행하였다. 하향계수 분석결과, 하향계수는 개방률이 증가함에 따라 감소하였으며 하향계수가 부력체 부분에서는 0.465~1.542, 스커트 부분에서는 0.058~1.148의 범위로 나타났다. 하향력 분석결과, 하향력은 개방률 0.300 이하에서는 개방률이 증가함에 따라 하향력은 증가하였나 개방율 0.300 초과하면서부터 개방률이 증가함에 따라 하향력이 감소하는 것으로 나타났다. 또한 부력체 부분에서는 형상비가 증가함에 따라 하향력이 감소하였으나, 스커트 부분에서는 형상비가 증가함에 따라 하향력이 증가하였다. 이는 형상비가 증가함에 따라 스커트 부분의 면적이 증가하기 때문이다. 부력식 수문의 전체적인 하향력을 계산한 결과, 부력식 수문의 하향력은 0.002~0.015 kN의 범위를 가지며 형상비가 증가함에 따라 부력식 수문에 발생하는 하향력은 증가하는 것으로 나타났다.

• Journal of Navigation and Port Research
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• v.37 no.1
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• pp.1-7
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• 2013

In this paper the developed prediction technique of wave-making resistance performance for a ship attached with a vertical blade had been verified. Numerical analysis program as a prediction technique had been developed using the Rankine source panel method and the vortex lattice method(VLM). The nonlinearity of the free surface conditions was fully taken into account using the iterative method and the trim and the sinkage of the ship were also considered in the numerical analysis program. Panel cutting method was applied to get hull surface panels. Numerical computations were carried out for a 4000TEU container carrier and the vertical blade was attached 6 different locations astern. To investigate the validity of the numerical analysis program the commercial viscous flow field analysis program FLUENT was used to obtain the viscous flow field around the ship and the model test was performed. The model test results were compared with the numerical analysis results.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.18 no.4
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• pp.321-328
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• 2006

In the present study extensisve numerical experiments are conducted using the CFD code, FLUENT, to investigate the energy dissipation due to perforated walls for various wall-thickness and flow conditions. A new empirical formula for energy loss coefficient considering the effect of the thickness of perforated wall is obtained based on the results of computational experiments. It is found that the energy loss coefficient decreases as the wall-thickness increases and the maximum coefficient reduction reaches upto 40% of the value calculated using the conventional formulas for the sharp-crested orifice. To check the validity of the new formula the reflection coefficient of waves due to perforated wall is evaluated and compared with the results of existing theories and hydraulic experiments. The result shows that the new formula is superior to the conventional ones.

• Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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• v.19 no.1
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• pp.38-44
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• 2007

Using the mathematical model suggested by Bennet et al.(1992), the reflection and transmission coefficients by a circular pile breakwater has been investigated in the framework of potential theory. Flow separation due to sudden contraction and expansion is generated and is the main cause of significant energy loss. Therefore, evaluation of exact energy loss coefficient is critical to enhance the reliability of mathematical model. To obtain the energy loss coefficient, 2-dimensional turbulent flow is analyzed using the FLUENT commercial code. The energy loss coefficient can be obtained from the pressure difference between upstream and downstream. Energy loss coefficient is the function of porosity and the relation equation between them is suggested throughout the curve fitting processing. To validated the suggested relation, comparison between the analytical results and the experimental results is made for four different porosities with good agreement.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 2000.12a
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• pp.318-324
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• 2000

액체로켓인 KSR-III는 점화시 및 연소실 압력의 이상 저하시 추진제가 지나치게 많이 공급되는 것을 막기 위하여 케비테이션 벤튜리를 사용한다. 본 연구에서는 Fluent가 제공하는 케비테이션 모형을 사용하여 케비테이션 벤튜리 내부의 공동 발생과 이에 따른 유량제어 현상을 해석하였다. 케비테이션 모형은 공동의 붕괴를 효과적으로 예측하지 못하는 단점이 있지만 벤튜리를 통과하는 유량은 공동이 발생하는 위치에서 유효 유로 감소에 의하여 제한되므로 유량제어 현상을 성공적으로 관찰할 수 있었다. 결과로서 벤튜리 상류의 압력이 일정하게 유지될 때 하류의 압력 변동에 대하여 유량이 변화하지 않음을 확인하였다. 상류의 압력이 24.1bar로 일정하게 유지되고 벤튜리에서 압력차이가 3bar 이하일 때 공동은 발생하지 않았다. 압력차가 6bar 이상일 때 공동이 발생하며 (압력차 6bar인 경우와 비교하여) 9bar, 12bar의 압력차에 대한 유량 증가는 각각 $5\%,\;7\%$에 그쳐 주어진 작동조건에서 벤튜리로 유량제어가 가능하였다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.221-221
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• 2018

국내에 대부분 교량은 빗물이 원활하게 배수되도록 사전에 강우에 대비하여 배수시설을 설계하도록 되어있다. 다수의 교량에서는 점배수와 선배수의 방식을 사용하여 설계 되고 있으나 외부로 노출되어야하는 구조적 문제로 인해 설계시에는 검토되지 않으나 도시미관을 저해하는 요소가 된다. 본 연구에서는 도시미관개선을 위해 교량의 배수시설을 내제한 프리캐스트 교량 방호벽의 개발과 내부에 내제된 배수관의 배수성능을 3차원 모형인 Fluent 모형을 통해 수치해석을 수행하였으며, 교량 측구에서의 흐름 및 횡배수관의 유입에 관해 3차원 흐름을 확인하였다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.47 no.4
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• pp.517-524
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• 2010

This paper covers the numerical studies performed to investigate the characteristics of turbulent wake generated by a submarine, SUBOFF model. A SUBOFF model assumed as an axial-symmetric body was used to generate wake. The numerical simulation was performed by using a commercial S/W, FLUENT, with the same condition as the experiments by Shin et al.(2009). Mainly the cross-sectional distribution of the time-averaged mean wake and turbulent kinetic energy was compared with the experiments. Both results are agreed well with each other in the propeller wake section, but the agreement between both is not so satisfied in the far wake field. It means that more numerous number of grid points and their concentration should be required in that field.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2010.11a
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• pp.386-392
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• 2010

The multiphase simulation of a liquid jet in a lab-scale ramjet combustor with a plain orifice type injector was studied with a commercial CFD tool, a FLUENT program. The objectives of the current study are to analysis the breakup characteristics of a hexane liquid jet in a cross flow and to derive the correlation between flow conditions and drag force coefficients in a test section. From the result of a numerical simulation, we concluded that a DPM and Realizable $k-{\varepsilon}$ model with an enhanced wall treatment were available to simulate the multiphase flow simulation. And the calculated distribution of a hexane vapor concentration was well-matched with experimental results.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.14 no.4
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• pp.273-279
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• 2011

Turbulent flow analysis around a wind turbine blade was performed to evaluate the power performance of offshore wind turbine. Fluent package was utilized to solve the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations in non-inertial rotating coordinates. The realizable k-$\varepsilon$ model was used for turbulence closure and the grid system combining structured and unstructured grids was generated. In the first, lift and drag forces of 2-D foil section were calculated and compared with existing experimental data for the validation. Then torque and thrust of the wind turbine blade having NACA 4-series sections were calculated with fixed pitch angle and rpm. Tip speed ratio was varied by changing wind speed. In the next, three kinds of end plate were attached at the tip of blade in order to increase the power of the wind turbine. Among them the end plate attached at the suction side of the blade was found to be most effective. Furthermore, performance analysis with tilt angle and rake was also performed.

• Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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• v.13 no.4
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• pp.241-248
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• 2010

This paper deals with the performance analysis and design of the Darrieus-type vertical axis turbine to evaluate the effect of key design parameters such as number of blade, blade chord, pitch and camber. The commercial CFD software FLUENT was employed as an unsteady Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) solver with k-e turbulent model. Grid system was modelled by GAMBIT. Basic numerical methodology of the present study is appeared in Jung et al. (2009). Two-dimensional analysis was mostly adopted to avoid the barrier of massive calculation required for parametric study. It was found that the highly efficient turbine model could be designed through the optimization of design parametrrs.