• Journal of Ship and Ocean Technology
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• 제7권3호
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• pp.34-55
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• 2003

Explicit Kutta condition approximation, proved useful in existing time-domain solver of the unsteady propeller problem, requires a specified functional behavior of the vorticity in space near the trailing edge. In this paper, the strength of the discrete vortices is controlled to have a specified behavior in space in the frequency domain approach. A new formulation is introduced and is implemented for analysis of a lifting surface of a rectangular planform. Sample computations carried out according to the new formulation compares well with that of existing unsteady lifting problem in the time domain.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1999년도 추계 학술대회논문집
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• pp.181-186
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• 1999

The effects of the frequency of upstream gust on the unsteady boundary characteristics on a downstream blade was simulated by using a Navier-Stokes code. The Navier-Stokes code is based on an unstructured finite volume method and uses a low Reynolds k-e turbulence model to close the momentum equations. The MIT flapping foil experiment set-up is used to simulate the interaction between the upstream wake and a blade. The frequency of the upstream wake is simulated by varying rate of pitching motion of the flapping airfoils. Three reduced frequencies. 3.62. 7.24. and 10.86. are simulated. As the frequency increases, the unsteady fluctuation on the surfaces of the downstream hydrofoil is shown to decrease while the upstream flapper wake has larger first harmonics of y-velocity component. The unsteady vortices are shown to interact with each other and. as a result. the upstream wake becomes undiscernible inside the inner layer. The turbulence kinetic energy shows a similar behavior. Limiting streamlines around the trailing edge of the flapper are shown to conform with the unsteady Kutta condition for a round trailing edge. while limiting streamlines around the trailing edge of the hydrofoil conforms with the unsteady Kutta condition for a sharp edge.

• 대한조선학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.29-42
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• 1992

Spade Type 타의 단독 특성을 추정하기 위하여 3차원 Panel Method를 사용하였다. 입사류는 균일하며 시간에 따라 변하지 않는다고 가정하였고, 타 표면에 쏘오스 및 다이폴을 분포하였다. 후류면은 타의 뒷날에서 물체로부터 떨어져 나간다고 가정하였으며, 후류면에는 다이폴을 분포하였다. 후류면은 물체의 뒷날과 무한 원방에서 적당한 조건을 부여함으로써 그 형상을 가정하였으며, 후류 형상의 차이가 최종 결과에 미치는 영향을 고찰하였다. 뒷날에서는 3차원 압력 Kutta 조건을 적용하였으며, 2차원 Kutta조건을 적용한 결과와 비교하여 보았다. Spade Type 타에 대한 계산을 수행하였으며, 실험 결과와 전반적으로 잘 일치함을 확인하였다. 본 연구에서 사용한 방법은 타의 초기 설계 단계에서 유용하게 사용할 수 있을 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제50권6호
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• pp.367-376
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• 2022

본 연구에서는 정상 및 비정상 공력 해석이 가능한 3차원 아음속 비정렬 패널 프로그램을 개발하고 검증하였다. 물체의 표면을 삼각형 또는 사각형 패널에 source와 doublet의 potential을 분포하여 모델링하였다. 따라서 복잡한 형상과 다물체도 쉽게 모델링 할 수 있다. Kelvin theory와 비정상 Kutta condition을 이용하여 비정상 유동에서 wake의 doublet 크기를 결정하였다. 2차원 및 3차원에서 정상 및 비정상 유동을 해석하여 그 결과를 해석해와 기존의 수치해와 비교하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제17권2호
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• pp.44-51
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• 1993

Here is represented a vortex panel method to evaluate the performance characteristics of the 2-dimensional turbomachinery with circular arc blades or logarithmic blades. The present method is characterized by distributing small consecutive panels of linearly varing vortex strength satisfying boundary condition at control points and Kutta condition at trailing edge. To confirm the reliability of the present method, experimental result of a 2-D pump impeller of six circular arc blades is compared with the calculated one. As an application of the present method, figures are presented in series showing velocity and pressure distribution between blades.

• 한국농공학회지
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• 제37권2호
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• pp.53-63
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• 1995

본 논문의 다경간 연속아치의 자유진동에 관한 연구이다. 다경간 연속아치의 고유진 동수 및 진ㄷㅇ형을 산출하기 위하여 내부지점의 지점조건에 다른 경계조건식을 유도하였다. 아치의 선형은 포물선을 택하였으며, 회전-로울러-회전, 고정-회전-고정의 지점 조건을 갖는 2경간 연속아치에 대한 수치해석 결과를 제시하였다. Runge-Kutta maethod을 이용 하였다. 실제 수치해석예에서는 회전관성이 고유진동수에 미치는 영향을 고찰 하였으며, 무차원 고유진동수와 아치높이 지간길이비 및 세장비 사이의 관계를 분석하였다. 또한 실험을 토아여 이론적인 해석결과를 검증하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.87-99
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• 1994

Reynolds Averaged Navier-Stokes 방정식을 수치해석하여 Wigley 선형 주위의 난류유동을 계산하였다. 정규격자상에서 공간의 이산화는 2차 정도의 유한차분법을, 시간의 적분에는 4단계 Runge-kutta법을 이용하였다. 시간 증분을 크게 하기 위하여 Jameson의 잔류항 평균 기법을 사용하였다. 압력 Poisson 방정식으로부터 압력장을 구하였고 난류닫음 조건을 만족시키기 위하여 Baldwin-Lomax의 난류 모형을 사용하였다. 수치계산은 레이놀드수가 $4.5{\times}10^6$에서 수행하였고 계산된 속도와 압력분포는 실험 결과와 비교적 잘 일치하는 것을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.12-20
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• 1997

자유표면상을 항주하는 고속쌍동선의 저항성능 추정을 위한 포텐설기저 패널법을 개발하였다. 물체표면에 법선 다이폴과 쏘오스를 자유표면에는 쏘오스를 분포하였고, 선형화된 자유표면조건을 고속으로 진행하는 쌍동선에 적용하였다. 쌍동선이 고속으로 진행할 때 dernihull 사이의 내부유동과 쌍동선 주위의 외부유동의 속도차이로 인해 발생하는 해의 불안정성을 해결하기 위해 선미에 Kutta 조건을 적용하였다. 수치계산결과의 검증과 화류수조에서 고속선형에 대한 저항시험 가능성을 확인하기 위한 목적으로 회류수조에서 모형시험을 수행하였다. 모형시험 및 수치계산결과는 동일한 실험을 수행한 Insel[l]의 실험결과와 비교하였다. 이를 통해 회류수조에서의 실험결과가 정성적으로 타당한 결과를 보이고 있음을 확인하였다. 수치계산결과는 Kutta 조건을 사용함으로써 고속에서도 안정된 계산결과를 얻을 수 있었다. 선형화된 사유표면조건을 고속선에 적용한 본 연구결과는 모형시험결과에 비해 작게 나타났으나, 정성적으로 티당한 결과를 주고 있어 고속쌍동선의 선형설계에 적용될 수 있음음 보였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.1-8
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• 1996

3차원 날개면이 부착된 복합지지형 고속선의 정상상태에서의 조파저항을 포텐셜 기저 판요소법으로 해석하였다. 계산에 사용된 고속선은 물 속에 잠겨있는 몸체와 몸체의 중간 및 후방에 붙어 있는 3차원 날개면과 수면을 관통하는 앞, 뒤의 스트럿트로 구성되었다. 물체 표면(몸체, 날개면 및 스트럿트)에는 쏘오스와 다이폴을, 자유표면에는 쏘오스를 분포하였고, 선형화된 자유표면 조건과 방사조건을 만족시키기 위해 4점 유한차분을 이용하였으며, 날개면의 유동해석을 위해 준압력 Kutta조건(semi-linear pressure Kutta condition)을 적용하였다. 패널사이의 틈새 문제를 개선하기 위해 비 평면성이 고려된 쌍곡면 판요소법을 적용하여 각 선체 표면에서의 수치 계산 정도를 높이고자 하였다. 수치 계산 결과는 회류수조에서 모형 시험을 수행한 결과와 비교하였으며, 이로부터 본 연구에서 개발된 수치 계산법은 고속선의 최적 선형 개발에 이용 가능한 도구가 될 수 있는 것으로 나타났다.

• 대한조선학회지
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• 제26권3호
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• pp.41-50
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• 1989

2차원 날개 단면 주위 유동문제를 포텐셜장에서의 표면양력판이론에 의하여 해석하였고 수치해석 효율을 증대시키기 위한 방법을 제시하였다. 날개 뒷날에서 유동이 쐐기 주위의 유동과 유사하다는 특성을 이용하여 계산효율을 증대시키기 위한 쐐기형 쿠타 조건(wedge type Kutta condition)을 제시하였다. 또한 쐐기형 계산효율을 증대시키기 위하여 세부 분할 방법을 적용하였다. 즉 날개 뒷날 부근의 4개의 양력판을 세분하고 세분된 양력판에서의 다이폴세기는 쐐기 주위 유동특성을 따르게 하였다. 세부분할 방법에 의한 쐐기형 쿠타조건을 2차원 날개단면 문제에 적용하였을 경우 수치계산 효율이 증가됨이 보였다. 날개 앞날에서의 유동은 앞날 반경(leading edge radius)을 갖는 원에 접하는 포물선(osculating parabola) 주위의 유동과 유사하다는 특성을 이용하여 비교적 적은 양력판 갯수에 의한 계산결과로부터 날개 앞날 주위의 유동을 정확히 계산하였다. 날개 앞날 주위의 급격한 유동변화를 정확히 계산함으로써 캐비테이션 발생 문제 및 날개 주위 경계층 문제를 계산하기 위한 정도 높은 입력자료를 제공할 수 있게 되었다.