• 한국전산유체공학회지
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• 제18권1호
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• pp.1-6
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• 2013

Missile and fighter aircraft have been challenged by low restoring nose-down pitching moment at high angle of attach. The consequence of weak nose-down pitching moment can be resulting in a deep stall condition. Especially, the pressure oscillation has a huge effect on noise generation, structure damage, aerodynamic performance and safety, because the flow has strong unsteadiness at high angle of attack. In this paper, the unsteady aerodynamics coefficients were analyzed at high angle of attack up to 50 degrees around two dimensional NACA0012 airfoil. The two dimensional unsteady compressible Navier-Stokes equation with a LES turbulent model was calculated by OHOC (Optimized High-Order Compact) scheme. The flow conditions are Mach number of 0.3 and Reynolds number of $10^5$. The lift, drag, pressure, entropy distribution, etc. are analyzed according to the angle of attack. The results of average lift coefficients are compared with other results according to the angle of attack. From a certain high angle of attack, the strong vortex formed by the leading edge are flowing downstream as like Karman vortex around a circular cylinder. The primary and secondary oscillating frequencies are analyzed by the effects of these unsteady aerodynamic characteristics.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 학술대회
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• pp.50-56
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• 2008

본 논문에서는 실린더 주위유동의 B-mode에 해당하는 레이놀즈 수 300${\sim}$1000범위에서 고차 고해상도기법(OHOC Scheme)을 이용하여 원형 실린더 주위의 유동장 및 음향장 특성에 대해서 연구하였다. B-mode 레이놀즈 수 범위에서 스팬방향 길이에 따른 3차원 원형실린더의 스트롤 수, 양 항력계수의 상관관계에 대해 수치계산 및 실험 결과와 비교 분석한 결과 매우 잘 일치하는 것을 보였다. 그리고 이 결과를 토대로 하여 B-mode 불안정성 영역에서 보다 정확한 2차 와류 모사를 위한 적절한 스팬방향을 찾고, 3차원 후류유동의 불안정성이 음향장의 변화에 미치는 영향을 정성적으로 고찰하여, 3차원 원형실린더의 공력소음 대한 기초적인 연구를 수행하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년 추계학술대회논문집
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• pp.50-56
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• 2008

본 논문에서는 실린더 주위유동의 B-mode에 해당하는 레이놀즈 수 $300{\sim}1000$범위에서 고차 고해상도 기법(OHOC Scheme)을 이용하여 원형 실린더 주위의 유동장 및 음향장 특성에 대해서 연구하였다. B-mode 레이놀즈 수 범위에서 스팬방향 길이에 따른 3차원 원형실린더의 스트롤 수, 양 항력계수의 상관관계에 대해 수치계산 및 실험 결과와 비교 분석한 결과 매우 잘 일치하는 것을 보였다. 그리고 이 결과를 토대로 하여 B-mode 불안정성 영역에서 보다 정확한 2차 와류 모사를 위한 적절한 스팬방향을 찾고, 3차원 후류유동의 불안정성이 음향장의 변화에 미치는 영향을 정성적으로 고찰하여, 3차원 원형실린더의 공력소음 대한 기초적인 연구를 수행하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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• pp.622-625
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• 2008

While the research for flow over a circular cylinder has been actively carried out up to the present, it has been known that the flow has not been clarified even now. Various complex flow and aero-acoustic characteristics exist around a circular cylinder such as flow separation, wake and pressure wave propagation. In this paper, research was carried out for wake flow and aeroacoustics over a circular cylinders by using high order, high resolution techniques that are used in two dimensional aero- acoustic analysis. OpenMP parallel processing method was used. For the numerical result, the periodic characteristic of Strouhal Number due to vortex shedding was comparatively analyzed with other experiment values and two dimensional numerical results.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1995년도 추계 학술대회논문집
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• pp.197-202
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• 1995

비정상(unsteady) 압축성(compressible) 유동에 의한 공력음향(aeroacoustics)을 모사하여 공력소음원을 해석하기 위해서는 고차(high order)의 정확도와 높은 해상도(resolution)를 가지며, 상대적으로 계산시간을 많이 필요로 하지 않는 외재적(explicit) 유한차분법이 필수적으로 요구된다. 이것은 주어진 차분방식과 격자계로써 공간과 시간상에 존재하는 미소크기의 파동성분들을 충분히 구현하여야 만족할 만한 수치해를 얻을 수 있기 때문이다. 본 연구에서는, 그러한 유한차분법 중 최근에 관심의 대상이 되고있는 삼각(tridiagonal)또는 오각(pentadiagonal) 집적유한차분법(compact finite difference scheme)이 최대의 해상도를 갖도록 하는 수학적인 방법을 개발하고, 이 방법으로써 새롭게 집적유한차분법을 최적화하였다. 개발된 최적화 방법은, 푸리에 해석법(Fourier analysis)을 통하여 파동수(wavenumber) 영역에서 수학적으로 계산된 위상오차(phase error)를 최소화하는 것이며, 이러한 개념과 방법은 본 연구에서 처음으로 집적유한차분법에 적용되었다. 여러가지 절단정확도(truncation order)에 대해서 최적화 된 집적유한차분법들이 실제 공간과 시간상에서 보여주는 정확도와 오차특성을 알아보기 위하여, 이 방법들을 1차원 선형파동방정식에 적용하였고, 이 결과를 통하여 가장 정확하고 효과적인 절단정확도의 집적유한차분법을 선별하였다. 특히, 오각(pentadiagonal)법에 비해 더욱 효율적인 6차 삼각(tridiagonal)법을 1차원 Euler방정식에 적용하여, 비선형 파동에 대한 모사를 수행할 수 있었다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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• pp.843-846
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• 2004

Cavity tone is generated due to the feedback between flow and acoustic wave. It is recognized that the period is determined by the time required for the flow convection in one direction, the time required for the acoustic propagation in the other direction and the time for phase shift depending on the flows and mode. Most of the phenomena have been investigated by experiments and a simple but fundamental theory. But the cause of the phase shift and the correctness of the theory have not been clearly explained so far. In this paper, the phenomena are calculated numerically to obtain detail information of flow and acoustic wave to explain the mechanism including the phase. High order high resolution scheme of optimized high order compact is used to resolve the small acoustic quantities and large flow quantities at the same time. The data are reduced using cross correlation function in space and time and cross spectral density function which has phase information. Abrupt change in pressure near corner in cavity is observed and is relate to phase variation. The time required for the feedback between the flow and acoustic wave is calculated after the numerical simulation f3r various modes. The periods based on the time calculated using the above method and direct observation from the acoustic waves generated and propagated in the numerical simulation are compared. It is found that no phase shift is required if we examine the time required carefully. Rossiter's formula for the cavity tone used for quick estimation needs to be modified far some modes.

• 한국전산유체공학회지
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• 제16권3호
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• pp.8-14
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• 2011

Although the geometry of circular cylinder is simple, the flow is complicate because of the flow separation and vortex shedding. In spite of many numerical and experimental researches, the flow around a circular cylinder has not been clarified even now. It has been known that the unsteady vortex shedding from a circular cylinder can vibrate and damage a structure. Lock-on phenomenon is very important in the flow around an oscillating circular cylinder. The lock-on phenomenon is that when the oscillation frequency of the circular cylinder is at or near the frequency of vortex shedding from a stationary cylinder, the vortex shedding synchronizes with the cylinder motion. This phenomenon can be recognized by the spectral analysis of the lift coefficient history. At the lock-on region the vortex is shedding by the modulated frequency to the body frequency. However, the vortex is shedding by the mixed frequencies of natural shedding and forced body frequency in the region of non-lock-on. In this paper, it was analyzed the relation between the frequency of rotary oscillating circular cylinder and the vortex shedding frequency.