• Tribology and Lubricants
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• 제28권5호
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• pp.218-232
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• 2012

In a spool valve analysis, the Reynolds equation is commonly used to investigate the lubrication characteristics. However, the validity of the Reynolds equation is questionable in a spool valve analysis because cavitation often occurs in the groove and the depth of the groove is much higher than the clearance in most cases. Therefore, the validity of the Reynolds equation in a spool valve analysis is investigated by comparing the results obtained from the Reynolds equation and the Navier-Stokes equation. Dimensionless parameters are determined from a nondimensional form of the governing equations. The differences between the lateral force, friction force, and volume flow rate (leakage) obtained by the Reynolds equation and those obtained by the Navier-Stokes equation are discussed. It is shown that there is little difference (less than 10%), except in the case of a spool valve with many grooves where no cavitation occurs in the grooves. In most cases, the Reynolds equation is effective for a spool valve analysis under a no cavitation condition.

• 자원환경지질
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• 제52권4호
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• pp.291-297
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• 2019

단열을 통한 유체의 유동은 선형유동이 우세하다는 가정아래 Navier-Stokes 방정식에서 유도된 Stokes 방정식, Reynolds 식(또는 local cubic law), cubic law 와 같은 방정식을 이용하여 해석되고 있다. 하지만 이러한 방정식은 선형 흐름에 국한되며, 비선형 유동영역에 적용하게 되면 오류가 발생한다. 본 연구에서는 레이저 계측기를 이용하여 정밀하게 측정한 3차원 단열 자료와 Navier-Stokes 방정식과 Stokes 방정식을 지배방정식으로 한 수치모델링을 수행함으로써 비선형 유동이 일어나는 현상과 임계 레이놀즈수를 제시하였다. 레이놀즈수가 10이상이 되면 유속의 제곱에 비례하는 관성력이 점성력을 충분히 압도할 정도로 커지면서 지하수 유동이 선형영역에서 비선형 유동영역으로 전환되는 것으로 분석되었다. 이는 평균 간극과 거친 정도가 다른 두 단열에서 모두 동일하게 나타났다. 비선형 유동의 발생기작은 소용돌이 구조의 발생과 성장에 의한 것으로 알려져 있지만, 본 연구결과 단순히 소용돌이 구조가 비선형 유동을 일으키는 아니라 유속이 증가하면서 관성력의 영향이 훨씬 큰 영향을 끼치게 되어 비선형 유동이 발생하는 것으로 나타났다.

• Tribology and Lubricants
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• 제29권5호
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• pp.275-285
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• 2013

The Reynolds equation is commonly used to investigate the lubrication characteristics of a spool valve. However, the applicability of the Reynolds equation is questionable for analyzing a spool valve because cavitation often occurs in the grooves of the valve and the depth of a groove is much higher than the clearance in most cases. In this study, the validity of the Reynolds equation in the spool valve analysis is investigated by comparing the results obtained from the Reynolds equation and those obtained from the Navier-Stokes equation. The results are compared in terms of the lateral forces, friction forces, and volume flow rates (leakages). A significant difference of more than 20% is found in the lateral forces in cases where cavitation occurs and there are many grooves. Therefore, the Navier-Stokes equation should be used to investigate the lubrication characteristics of a spool valve when cavitation occurs and when the spool valve contains many grooves.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2014년도 추계학술대회 논문집
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• pp.760-767
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• 2014

This paper proposes a method to calculate pressure and flow of the fluid dynamic bearings (FDBs) with a recirculation channel (RC) by solving the Reynolds and the Hagen-Poiseuille equations at the same time. The Hagen-Poiseuille equation is one-dimensional equation which describes the flow in a circular pipe such as the RC. This research developed a finite element program to solve the Reynolds and the Hagen-Poiseuille equation together. The proposed method was applied to calculate the pressure and flow of the FDBs which are composed of grooved or plain journal and thrust bearings, and RC. To verify the proposed method, it also developed a finite volume model of the FDBs, and pressure and flow were calculated by the commercial CFD solver. They agree well with the pressure and flow calculated by the proposed method. Finally, this research investigated the characteristics of the FDBs due to the radius change of the RC.

• 한국해안해양공학회지
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• 제15권2호
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• pp.80-85
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• 2003

본 연구에서는 Reynolds 방정을 지배방정식으로 하고 난류 해석을 위해 k-$\varepsilon$모델을 사용하였으며, 자유수면 변위를 추적하기 위해 VOF기법을 사용한 수치해석 모델을 이용하여 다양한 주기를 갖는 크노이드파의 발생과 최대 처오름높이에 대해 알아보았다. 발생된 크노이드파의 파형은 해석해와 매우 잘 일치하였다 또한, 계산된 최대 처오름높이를 수리모형실험의 관측 값과 비교해 본 결과는 경계요소법에 의한 수치해보다 높은 정확도를 나타내었다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제2권2호
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• pp.9-17
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• 1997

The performance of several turbulence models in computing an axisymmetric supersonic base flow is investigated. A compressible Navier-Stokes code, which incorporates k-ε, k-ω model and Reynolds stress closure with three kinds of pressure-strain correlation model, has been developed using implicit LU-SGS algorithm with second-order upwind TVD scheme. Numerical computations have been carried out for Herrin and Dutton's base flow. It is observed that the two-equation models give large backward axial velocity approaching to the base and somewhat larger variation of base pressure distribution than the Reynolds stress model. It is also found that the Reynolds stress model with third order pressure-strain model in the anisotropy tensor predicts most accurate mean flow field.

• 물과 미래
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• 제23권1호
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• pp.119-127
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• 1990

점착성 부유사 농도분포는 해수유동과 물질 확산에 의해서 결정되며 지배방정식으로는 2차원 수심적분된 Reynolds운동방정식, 연속방정식과 Fick의 확산법칙에 근거를 둔 대류-확산방정식이 사용되었다. 해수유동과 점성퇴적물 확산인 두개의 모형은 유한차분법을 이용하였고 유동모형은 양해법, 확산모형은 다증법을 사용하여 부유사 이동의 현상을 파악하였다. 해수유동방정식의 적용시 이송항의 포함여부에 대해서 조사하였으며 물질확산 방정식에 대해서는 한계전단응력값의 변화가 부유사농도에 영향을 주는가에 대해서 비교하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2009년 추계학술대회논문집
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• pp.3-7
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• 2009

In this study, two and three dimensional low Reynolds number flows are compared. For the two dimensional flow, an airfoil was considered and for the three dimensional low wing and full-body aircraft were considered. Because a flight condition of the aircraft is in a low Reynolds number flow, itl requires reflecting flow transition. In the two dimensional analysis, transition is predicted using en method. In the three dimensional flow, the effect of transition is included using k-w SST turbulence models.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.133-137
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• 2009

Bleed 영역이 있는 흡입구 주위의 초음속 유동에 대한 수치 모사를 수행하였다. 이를 위하여 RANS(Reynolds Averaged Navier-Stokes) 방정식과 2-방정식 난류 모델 방정식을 기반으로 한 기존의 코드를 축대칭형으로 변환하고 bleed 경계 조건을 적용하였다. 본 논문에서는 개발한 코드를 검증하기 위해 범프(bump)와 경사충격파와 bleed 영역이 있는 평판 주위에서의 흐름에 대해 실험치 및 타 수치 해석 결과와 비교하였다. 개발한 코드를 이용하여 bleed 장치가 장착된 축대칭 초음속 흡입구 주변의 유동에 대한 수치 모사를 수행하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제6권3호
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• pp.289-299
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• 1982

동적운동 기구의 연결부분에 간극이 존재함으로 인해 발생하는 충격현상을 평면운동기구를 모델 로 하여 운동 역학적으로 해석하였다. 비정상 상태의 Reynolds 방정식을 적용하여 과도상태 및 정상 상태에 있어서 동하중과 유막 두께와의 관계를 압착 유막효과(squeeze film effect)에 중점을 두어 조사하였으며 탄성 변형을 고려하여 유도한 유막두께식과 Reynolds 방정식의 수치적분으로 는 무차원식으로 변형하여 Grubin의 간략해법을 이용하였다.