• 한국자동차공학회논문집
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• 제4권4호
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• pp.118-129
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• 1996

In this study, three dimensional flow analysis in a HVAC duct was performed computationally using various turbulence models and compared numerical predictions such as outlet flow split, surface pressure distribution along the duct to experimental data. It's well known that accuracy of computational predictions of flow heavily dependent on turbulent models and discritization method. Therefore, in this work, to assess the ability of turbulent models to predict characteristics of duct flow, three kinds of models, namely standard $k-\varepsilon$, RNG $k-\varepsilon$ and modified $k-\varepsilon$, containing parameter for the effect of streamline curvature were employed and validated one another by comparing with experimental data. In results, modified $k-\varepsilon$ turbulence model allows a successful prediction of static pressure distribution particulary at around strong curvature but little improvement flow split. In the futrue, adoption of CFD to design HVAC duct with modified $k-\varepsilon$ model will bring benefits of producing more accurate prediction, and also give designers more detail information much more than now.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제41권7호
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• pp.907-920
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• 2009

This study was performed to evaluate the prediction capability of a commercial CFD code and to investigate the effects of different geometries such as a 4.4 mm tube and an 8/10 mm annular channel on the detailed flow structures. A numerical simulation was performed for the conditions, at which the experimental data was produced by the test facility SPHINX. A 2-dimensional axisymmetric steady flow was assumed for computational simplicity. The RNG $\kappa-\varepsilon$ turbulence model (RNG) with an enhanced wall treatment option, SST $\kappa-\omega$ (SST) and low Reynolds Abid turbulence model (ABD) were employed and the numerical predictions were compared with the experimental data generated from the experiment. The effects of the geometry on heat transfer were investigated. The flow and temperature fields were also examined in order to investigate the mechanism of heat transfer near the wall. The local heat transfer coefficient predicted by the RNG model is very close to the measurement result for the tube. In contrast, the local heat transfer coefficient predicted by the SST and ABD models is closer to the measurement for the annular channel.

• 한국수자원학회논문집
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• 제50권2호
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• pp.89-97
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• 2017

만곡수로에서의 흐름 구조는 나선형 운동을 갖는 이차 재순환 흐름 그리고 만곡부 측벽으로부터 발생하는 흐름분리로 인한 전단층 등으로 복잡하다. 이 연구에서는 3개의 통계학적 난류모형($k-{\varepsilon}$, RNG $k-{\varepsilon}$, $k-{\omega}$ SST) 그리고 자유수면 변동 해석을 위한 VOF 기법을 적용한 비정상 Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) 계산을 수행하여 고진폭 만곡수로인 키노시타(Kinoshita) 수로에서의 이차류와 편수위를 해석하였다. 2차 정확도의 유한체적법을 이용하여 구한 해석결과를 기존 수리실험 자료와 비교하여 각 난류모형의 적용성을 평가하였다. 비정상 RANS 계산에서 적용한 3개의 통계학적 난류모형의 해석 결과를 분석해 보면 키노시타 수로에서 발생하는 만곡부 편수위는 3개 모형 모두 유사하게 모의하는 한편, 전반적인 이차류 분포는 $k-{\omega}$ SST상대적으로 잘 모의하는 것으로 나타났다. 하류에 위치한 만곡부 흐름에 영향을 미쳐 국부적으로 발생한 이차류와 이전의 만곡부 중앙 수면 부근에서 발생하는 한 쌍의 이차 와류가 존재하는 현상을 관측하였으며, $k-{\omega}$ SST 난류모형은 이러한 복잡한 와류 변화를 양호하게 모의했다. $k-{\varepsilon}$ 모형을 기반으로 개발된 두 모형으로 모의한 결과에서는 실험에서 관측된 중앙 만곡부에 존재하는 두 개의 이차류 중, 시계방향 와류가 재현되지 않는다. VOF기법을 이용해서 계산한 만곡부에서의 편수위 해석결과는 적용한 모든 난류모형에 대해서 전반적으로 실험값을 양호하게 재현하는 것으로 나타났다.

• 동력기계공학회지
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• 제18권3호
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• pp.59-65
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• 2014

The computational fluid dynamics was carried out to evaluate turbulent models on the swirling flow of a gun-type gas burner(GTGB) according to the mesh size. The commercial SC/Tetra software was used for a steady-state, incompressible and three-dimensional numerical analysis. In consequence, the velocity magnitude from the exit of a GTGB and the flowrate predicted by the turbulent models of MP k-${\varepsilon}$, Realizable k-${\varepsilon}$ and RNG k-${\varepsilon}$ agree with the results measured by an experiment very well. Moreover, the turbulent kinetic energy predicted by the turbulent model of standard k-${\varepsilon}$ with mesh type C only agrees with the experimental result very well along the radial distance. On the other hand, the detailed prediction of the information of swirling flow field near the exit of a GTGB at least needs a CFD analysis using a fairly large-sized mesh such as a mesh type C.

• 한국추진공학회지
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• 제19권6호
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• pp.19-25
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• 2015

고온밸브의 열/유동 해석을 수행함에 있어 난류모델의 선정 및 해석영역의 변화가 해석 결과에 미치는 영향을 확인하기 위한 연구를 수행하였다. 격자 민감도를 확인하기 위해 100,000~1,700,000 개의 격자에 대해 계산을 수행 하였다. 각각의 난류모델 Spallart-Allmaras, RNG $k-{\varepsilon}$, $k-{\omega}$ SST에서 추력 값은 동일하였지만 온도 분포에서 5% 이내의 차이가 존재 하는 것을 확인 할 수 있었다. 계산 영역을 설정함에 있어 외부 대기 영역은 유동과 온도에 큰 영향을 미치지 않았다. 격자수 변화에 따라 추력 값은 동일하였다. 외부 대기 영역이 존재할 때 격자수 변화에 따라 추력 값은 동일하였지만 온도 분포에서는 차이가 존재 하였다.

• Wind and Structures
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• 제5권2_3_4호
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• pp.359-368
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• 2002

This paper describes a CFD investigation into the flow over the cab of a bluff-fronted lorry. Several different simulations were undertaken, using the commercial codes: CFX, Fluent and PowerFLOW. Using the $k-{\varepsilon}$ turbulence model, the flow over the cab was symmetric, however, using more accurate turbulence models such as the RNG $k-{\varepsilon}$ model or the Reynolds Stress Model, the flow was asymmetric. The paper discusses whether this phenomenon is a real effect or whether it is a solver artefact and the study is supported by experimental evidence. The findings are preliminary, but suggest that it has a physical origin and that it may be aspect ratio-dependent.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 한국방재학회 2008년도 정기총회 및 학술발표대회
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• pp.687-690
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• 2008

Currently, Stream flow analysis has been accomplished by one or two dimensional equations and was applied by simple momentum equations and fixed energy conservations which contain many reach uppermost limit. In this study, FLOW-3D using CFD(Computational Fluid Dynamics) was applied to stream flow analysis which can solve three dimensional RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes Equation) control equation to find out physical behavior and the effect of hydraulic structures. Numerical simulation accomplished those results was compared by using turbulence models such as $k-\varepsilon$, RNG(Renomalized Group Theory) $k-\varepsilon$ and LES(Large Eddy Simulation). Numerical analysis results have been illustrated by the turbulence energy effects, velocity of flow, water level pressure and eddy flows around the side overflow type structures at Jangwall bridge in urban stream.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.45-53
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• 2009

RNG $k-{\varepsilon}$ 난류모형이 포함된 3차원 동수역학 수치모형(FLOW-$3D^{(R)}$)을 사용하여 수조 수치실험을 통한 항력계수 산정 가능성을 검토하였다. 물리적 실험으로 항력계수가 알려져 있는 말뚝구조물에 대하여, 사각형 말뚝구조물의 수치해에 의한 항력계수값이 $1.34{\sim}1.52$로 물리적 실험값인 $1.3{\sim}1.5$의 범위와 매우 유사한 결과를 보였다. 원형 말뚝구조물은 0.5$0.75{\sim}0.78$ 정도로서 물리적 실험치와 비교적 잘 일치하였다. 그리고 항력계수값이 알려지지 않은 열을 이룬 말뚝구조물의 경우 항력계수값은 구조물 간의 간섭으로 단일 구조물에 비해 항력계수가 크게 나타났으며, 각 구조물간의 거리비가 작아짐에 따라 구조물이 받는 항력계수값은 증가하는 양상을 보였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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• pp.479-484
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• 2000

A Navier-stokes based finite volume method has been developed to analyze an incompressible, steady state, turbulent wall-jet flow. The standard k-e model, the RNG ${\kappa}-{\varepsilon}$ model and their nonlinear counterparts are adopted as a closure relationship. Comparison with the experimental data shows that a linear ${\kappa}-{\varepsilon}$ model performs satisfatorily for two-dimensional wall-jet flows. However, as the flow becomes three dimensional, the linear model fails to predict the spanwise jet growth accurately and the nonlinear model needs to be adopted to capture three-dimensional flow characteristics.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권3호
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• pp.291-299
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• 2010

본 연구에서는 열의 수가 세 개인 원형관 및 종횡비가 고려된 납작관-평판휜 형상의 밀집형 열교환기 내 공기의 유동 및 열전달 특성을 RNG $k-{\varepsilon}$ 난류모델을 적용하여 수치적으로 해석하였다. 수치조건의 범위는 원형관인 경우 1,000<$Re_D_h$<10,000이며, 납작관인 경우 1,000<$Re_{D_h}$<10,000 및 3.06$f\;=\;CRe^m_{D_h}$의 형태로, Colburn j 계수는 $j\;=\;CRe^m_{D_h}$ 형태로 상관관계식을 제시하였다. 이러한 상관관계식은 향후 원형관 및 납작관-평판휜 형상의 열교환기 설계시에 기본적인 자료로 충분히 활용될 수 있을 것으로 판단된다.