• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.1984-1989
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• 2008

In this study, fire simulations were performed to analyze the characteristics of the fire driven flow and the effects of the platform screen door on the smoke flow in the station, when the fire occurred in the center of the platform. Soongsil Univ. station (line number 7, 47m in depth underground) was chosen which was the one of the deepest underground subway stations in the Seoul metro, SMRT. The parallel computational method was employed to compute the heat and mass transfer eqn's with 6 CPUs of the linux clustering machine. The fire driven flow was simulated with using FDS code in which LES method was applied. The Heat release rate was 10MW and The Ultrafast model was applied for the growing model of the fire source. The 10,000,000 structured grids were used.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제39권1호
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• pp.43-50
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• 2007

A partial flow blockage in an assembly of a liquid metal reactor could result in a cooling deficiency of the core. To develop a partial blockage detection system, we have studied the changes of the temperature fluctuation characteristics in the upper plenum according to changes of the t10w blockage conditions in an assembly. We analyzed the temperature fluctuation in the upper plenum with the Large Eddy Simulation (LES) turbulence model in the CFX code and evaluated its statistical parameters. Based on the results of the statistical analyses, we developed a neural network model for detecting a partial flow blockage in an assembly. The neural network model can retrieve the size and the location of a flow blockage in an assembly from a change of the root mean square, the standard deviation, and the skewness in the temperature fluctuation data. The neural network model was found to be a possible alternative by which to identify a flow blockage in an assembly of a liquid metal reactor through learning and validating various flow blockage conditions.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.400-400
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• 2016

자연하천에서 다양한 목적으로 설치된 수공구조물을 볼 수 있으며 대표적으로 교량의 교각을 들 수 있다. 교각 주위에서 발생하는 국부세굴은 교량붕괴의 가장 큰 원인이므로 이에 대한 연구는 필수적이다. 수리실험 또는 수치모형을 이용하여 교각주변의 국부세굴에 관한 많은 연구들이 수행되었지만 세굴인자의 특성 및 메커니즘에 대한 연구는 여전히 부족하다. 본 연구에서는 LES(large-eddy simulation)에 유사이송 및 하상변동 모형과 결합하여 2개의 원형교각 주변의 흐름 및 세굴을 수치모의 하였다. LES와 유사이송 및 하상변동 모형의 결합은 난류의 영향을 직접 모형에 고려할 수 있기 때문에 교각 주변에서 발생하는 말굽형 와 구조와 같은 복잡한 흐름에 의한 영향이 반영된다. 계산영역은 흐름방향으로 10 m, 횡 방향으로 2.4 m로 하였고, 지름(D) 0.16 m를 가지는 원형교각을 유입부로부터 2.4 m 떨어진 위치에 배치하였다. 이때 두 개 교각사이의 각은 $0^{\circ}{\sim90^{\circ}$이고 원형교각 사이의 거리는 5D로 하였다. 수치모의에 사용된 조건은 이전의 수리실험(Khosronejad et al., 2012)을 참고하여 접근평균유속은 0.25 m/s, 수심은 0.15m를 사용하였다. 수치모의는 원형교각 주변의 최대세굴심이 평형상태에 이를 때 까지 수행하였다. 접근각도 변화에 따른 원형교각 주변의 세굴과정 및 특성을 분석하였으며 최대 세굴심 결과를 Hannah(1978)의 수리실험결과와 비교하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.94-94
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• 2019

보의 주요한 기능은 수위 및 유량을 조절이며, 수심을 확보하거나 하상 경사를 조절하기 위하여 설치된다. 보의 설치는 평균 흐름뿐만 아니라 강한 난류 흐름을 생성한다. 보의 실용적인 측면에도 불구하고, 이러한 흐름의 교란은 보의 상류뿐만 아니라 하류에 하상 변화를 초래한다. 이는 종종 하천의 안정뿐만 아니라 보 자체의 안전에도 영향을 미친다. 보 하류의 국부 세굴은 보를 지나는 3차원 흐름 특성을 가지는 복잡한 조직구조에서 기인한다. 특히, 이러한 흐름은 보에서 발생하는 큰 박리 흐름과 이어서 나타나는 재순환 영역 및 강한 하강류로 특징지을 수 있다. 보 하류 흐름에 관한 많은 실험 및 수치모의 연구가 수행되어왔다. 그러나 실험은 보 또는 하상과 같은 벽 경계면과 수면 근처의 세밀한 흐름 특성을 파악하기 어렵다. 또한, 기존의 RANS (Reynolds averaged navier-stokes) 모형은 조직구조와 같은 3차원 흐름 특성을 파악하기에 적합하지 않다. 본 연구에서는 큰 와 수치모의 (large eddy simulation)을 이용하여 세굴공이 발달한 경우와 그렇지 않은 경우의 보 하류의 흐름 특성을 분석하였다. 보에 의해 발생한 재순환 흐름은 세굴공이 발달하면서 그 영역이 확장되며, 재순환 흐름의 하강류의 세기는 약해지는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 세굴공이 발달하면서 최대 세굴심의 위치는 재순환 흐름의 하단 끝 부분과 일치하는 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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• pp.103-108
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• 2011

초임계환경에서 작동하는 케로신/액체산소 동축와류형 분사기의 혼합특성을 수치적으로 연구하였다. 케로신 물성치를 계산하기 위하여 써로게이트 모델이 적용되었다. 난류모델은 LES를 기반으로 하였고, 초임계영역의 상태량을 계산하기위해 SRK 상태방정식, 점성계수와 열전도도에 대하여 Chung이 제안한 고압상태 혼합물에 대한 방정식, 확산계수에 대하여 Fuller 이론에 Takahashi가 제안한 고압상태의 특징을 고려한 식을 적용하였다. 연소실 압력변화에 따른 분사기와 연소실에서의 열역학적 물성치와 혼합특성을 관찰하였다. 또한 분사기의 압력섭동 스펙트럼밀도를 분석하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제13권2호
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• pp.54-63
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• 2009

이상화된 하이브리드 로켓모터 내부의 난류 유동 및 온도장의 발달과정을 대와류모사 기법을 사용하여 살펴보았다. 화학반응 및 밀도의 변화를 고려하지는 않았으나, 물리적으로 타당한 난류 입구조건과 22,500의 높은 Reynolds수 및 regression에 의한 벽면분출을 고려하여, 벽면근처에서 일어나는 난류유동의 시간 특성을 파악하였다. 하이브리드 모터 내부에서 발생한 혼합전단층의 불안정성에 기인한 특정 시간스케일(St~0.5)이 수동스칼라장에서 검출되지 않았다는 사실은 난류 온도장 해석에 난류 Prandtl 수를 상수로 가정하는 기존의 접근방식이 상당한 오차를 발생시킬 수 있다는 것을 의미한다.

• Wind and Structures
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• 제17권5호
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• pp.515-535
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• 2013

The present study aims to investigate characteristics of the flow structures around the Ahmed body by using both experimental and numerical methods. Therefore, 1/4 scale Ahmed body having $25^{\circ}$ slant angle was employed. The Reynolds number based on the body height, H and the free stream velocity, U was $Re_H=1.48{\times}10^4$. Investigations were conducted in two parts. In the first part of the study, Large Eddy Simulation (LES) method was used to resolve the flow structures around the Ahmed body, numerically. In the second part of the study the particle image velocimetry (PIV) technique was used to measure instantaneous velocity fields around the Ahmed body. Time-averaged and instantaneous velocity vectors maps, streamline topology and vorticity contours of the flow fields were presented and discussed in details. Comparison of the mean and turbulent quantities of the LES results and the PIV results with the results of Lienhart et al. (2000) at different locations over the slanted surface and in the wake region of the Ahmed body were also given. Flow features such as critical points and recirculation zones in the wake region downstream of the Ahmed body were well captured. The spectra of numerically and experimentally obtained stream-wise and vertical velocity fluctuations were presented and they show good consistency with the numerical result of Minguez et al. (2008).

• Wind and Structures
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• 제28권2호
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• pp.99-110
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• 2019

Vortex-Induced-Vibration (VIV) is one kind of the wind-induced vibrations, which may occur in the construction and operation period of bridges. This phenomenon can bring negative effects to the traffic safety or can cause bridge fatigue damage and should be eliminated or controlled within safe amplitudes.In the current VIV studies, one available mitigation countermeasure, the horizontal flow-isolating plate, shows satisfactory performance particularly in PI shaped bridge deck type. Details of the wind tunnel test are firstly presented to give an overall description of this appendage and its control effect. Then, the computational-fluid-dynamics(CFD) method is introduced to investigate the control mechanism, using two-dimensional Large-Eddy-Simulation to reproduce the VIV process. The Reynolds number of the cases involved in this paper ranges from $1{\times}10^5$ to $3{\times}10^5$, using the width of bridge deck as reference length. A field-filter technique and detailed analysis on wall pressure are used to give an intuitive demonstration of the changes brought by the horizontal flow-isolating plate. Results show that this aerodynamic appendage is equally effective in suppressing vertical and torsional VIV, indicating inspiring application prospect in similar PI shaped bridge decks.

• Wind and Structures
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• 제28권6호
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• pp.389-404
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• 2019

In coastal regions, it is common to witness significant damages on low-rise buildings caused by hurricanes and other extreme wind events. These damages start at high pressure zones or weak building components, and then cascade to other building parts. The state-of-the-art in experimental and numerical aerodynamic load evaluation is to assume buildings with intact envelopes where wind acts only on the external walls and correct for internal pressure through separate aerodynamic studies. This approach fails to explain the effect of openings on (i) the external pressure, (ii) internal partition walls; and (iii) the load sharing between internal and external walls. During extreme events, non-structural components (e.g., windows, doors or rooftiles) could fail allowing the wind flow to enter the building, which can subject the internal walls to lateral loads that potentially can exceed their load capacities. Internal walls are typically designed for lower capacities compared to external walls. In the present work, an anticipated damage development scenario is modelled for a four-story building with a stepped gable roof. LES is used to examine the change in the internal and external wind flows for different level of assumed damages (starting from an intact building up to a case with failure in most windows and doors are observed). This study demonstrates that damages in non-structural components can increase the wind risk on the structural elements due to changes in the loading patterns. It also highlights the load sharing mechanisms in low rise buildings.

• 한국가시화정보학회지
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• 제19권3호
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• pp.92-98
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• 2021

Large Eddy Simulation (LES) has been popularly applied and used in the last several decades to simulate turbulent boundary layer in the numerical domain. A fully developed turbulent boundary layer has also been applied to predict the complicated wake flow behind bluff bodies. In this study we aimed to generate an artificial turbulent boundary layer, which is based on an exponential correlation function, and generates a series of realistic three-dimensional velocity data in two-dimensional inlet section which are correlated both in space and in time. The results suggest its excellent capability for high Reynolds number flows. To make an effective generation, a hexahedral mesh has been used and Cholesky decomposition was applied to possess suitable turbulent statistics such as the randomness and correlation of turbulent flow. As a result, the flow characteristics in the domain and fluctuating pressure near the wall are very close to those of fully developed turbulent boundary layers.