• 대한기계학회논문집B
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• 제27권9호
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• pp.1290-1298
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• 2003

The stirred tank reactor is one of the most commonly used devices in industry for achieving mixing and reaction. Here we report on results obtained from the large eddy simulations of flow inside the tank performed using a spectral multi-domain technique. The computations were driven by specifying the impeller-induced flow at the blade tip radius. Stereoscopic PlY measurements (Hill et al. $^{(1)}$) along with the theoretical model of the impeller-induced flow (Yoon et al. $^{(2)}$) were used in defining the impeller-induced flow as superposition of circumferential, jet and tip vortex pair components. Large eddy simulation of flow in a stirred tank was carried out for the three different Reynolds numbers of 4000, 16000 and 64000. The effect of different Reynolds numbers is well observed in both instantaneous and time averaged flow fields. The instantaneous and mean vortex structures are identified by plotting an isosurfaces of swirling strength for all Reynolds numbers. The Reynolds number dependency of the non-dimensional eddy viscosity, resolved scale and subgrid scale dissipations is clearly shown in this study.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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• pp.90-96
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• 2009

In this study, a generic airfoil designed by the inverse method was evaluated with several candidate airfoils as a first step. Each airfoil was compared with respect to aerodynamic performance to meet the requirement of HALE(high altitude long endurance) aircraft. The second step was to optimize the candidate airfoil using the couple of optimization formulations to down select an optimum airfoil. For the analysis of low Reynolds number 2D flow, Drela's MSES was used. After comparing the aerodynamic results, the best airfoil was chosen to construct the baseline 3D wing. The Navier-Stokes code was used to evaluate the overall aerodynamic performance of designed wing with other wings. The results show that the designed wing has the best performance compared with other wings.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권11호
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• pp.1399-1409
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• 1999

It is known that previous models are unsatisfactory in predicting adverse pressure gradient turbulent flows. In the present paper, a revised low Reynolds number $k-{\varepsilon}$ model is proposed. In this model, a newly developed term is added lo the dissipation rate equation. In order to reflect appropriate effects for an adverse pressure gradient. The added tenn is derived by considering the distribution of mean velocity and turbulent properties in the turbulent flow with, adverse pressure gradient. The new $k-{\varepsilon}$ model was applied to calculations of flat plate flow with adverse pressure gradient, conical diffuser flow and backward facing step flow. It was found that the three numerical results showed better agreement than other models compared with DNS results and experimental ones.

• 대한기계학회논문집B
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• 제23권10호
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• pp.1229-1239
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• 1999

A computational study on unsteady compressible flows has been performed by adopting a low Reynolds number $k-{\omega}$ turbulence model in conjunction with dual time stepping scheme. An explicit four-stage Runge-Kutta scheme for the Navier-Stokes equations and an approximate factorization scheme for the $k-{\omega}$ turbulence model equations are used. Computational results obtained for blade surface pressure distributions in the process of rotor-stator interaction in a turbine stage are in good agreement with extant experimental data. The effects of the wake from the stator on the boundary-layer transition over the rotor blade surface are discussed by showing that high intensity turbulence of the stator wake induces an early transition.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권8호
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• pp.2039-2050
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• 1995

The nonlinear low-Reynolds-number k..epsilon. model of park and Sung is extended to predict the turbulent heat transports in separated and reattaching flows. The equations of the temperature variance( $k_{\theta}$ and its dissipation rate(.epsilon.$_{\theta}$ are solved, in concert with the equations of the turbulent kinetic energy(k) and its dissiation rate(.epsilon). In the present model, the near-wall effect and the non-equilibrium effect are fully taken into consideration. The validation of the model is then applied to the turbulent flow behind a backward-facing step and the flow over a blunt body. The predicted results of the present model are compared and evaluated with the relevant experiments.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권1호
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• pp.212-218
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• 1995

Turbulent flow and heat transfer characteristics around staggered tube bundles were studied using a non-orthogonal boundary fitted coordinate system and the low Reynolds .kappa. - .epsilon. turbulence model suggested by Lam and Bremhorst. The predicted flow characteristics for two tube pitches and tube arrangement showed good agreement with the experimental data except the strongly curved region. The predicted Nusselt number was compared with measurements obtained in the staggered rough bundles and it revealed the similar trend to measurements, but the location of the maximum and minimum heat transfer differed somewhat from the measurements.

• 태양에너지
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• 제15권2호
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• pp.47-64
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• 1995

등열유속상태(等熱流速狀態)를 유지(維持)하고 있는 수평 전열판이 회전하고 있을 때, 여기에 수분류가 충돌(衝突)할 경우의 열전달특성을 실험적으로 연구했다. 노즐직경(直經)과 전열면간(傳熱面間)의 거리(距離)를 일정(一定)하게 유지하고, 분류(噴流)레이놀즈수(數)와 회전(回轉)레이놀즈수(數)를 변화시키면서 이의 영향을 살펴보았다. 실험결과, 국소(局所)Nusselt수(數)를 국소회전(局所回轉)레이놀즈수(數), 분류(噴流)레이놀즈수(數), 분류(噴流)프란틀수(數), 무차원반경(無次元半徑)의 함수로 나타내었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.107-116
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• 2014

본 연구는 조도보정 블록수로에서의 체적밀집도를 정의하고, 평균유속(V)과 수리반경(R)의 곱인 VR, 블록 Reynolds수($Re^*$), 항력계수($\acute{C}_D$) 및 바닥전단특성의 바닥조도계수($n_b$)를 분석하여 조도계수(n)를 산정하였다. VR과 블록Reynolds수가 증가함에 따라 조도계수가 감소하여 일정함에 수렴하는 경험적인 양상을 확인하였다. 블록Reynolds수의 증가에 따라 항력계수는 감소하여 일정한 값에 수렴하는 것으로 나타났다. 블록Reynolds수가 큰 난류구간에서는 항력계수는 밀집도로 정의한 조도블록의 형상에 지배적임을 볼 수 있다. 정확한 조도계수의 산정을 위해서는 블록Reynolds수와 체적밀집도에 의한 상관식의 개발이 요구된다. n-VR, $\acute{C}_D-Re^*$, $n_b-\acute{C}_D$상관에 대한 관계곡선식을 제시하였다. 조도계수를 산정할 수 있는 블록Reynolds수와 체적밀집도와의 상관관계식을 제시하였다. 실험결과를 토대로 블록Reynolds수와 체적밀집도에 의한 조도 계수 산정식을 이용한 HEC-RAS의 수리특성 분석결과는 실험결과와 잘 일치함을 보여주어 산정한 조도계수 추정식의 적용성을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권12호
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• pp.9-17
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• 2006

진동하는 에어포일에서 비정상 경계층의 거동을 조사하기 위하여 실험적 연구가 수행되었다. 가로세로비가 2.7인 NACA 0012 에어포일은 시험부에 수직으로 설치되었고, 1/4 시위에서 조화 피칭운동을 한다. 에어포일의 진동 진폭은 -6$^{\circ}$에서 +6$^{\circ}$까지 변화하며 평균 받음각은 0$^{\circ}$ 이다. 표면에 부착되는 프로브(글루온 프로브)가 경계층 표면 유동를 측정하기 위하여 이용되었다. 측정은 자유흐름속도는 1.98, 2.83, 4.03m/s에서 수행되었고, 시위길이를 근거로 한 레이놀즈수는 각각 2.3$\times$104, 3.3$\times$104, 4.8$\times$104이다. 에어포일의 무차원 진동수를 모든 경우에서 0.1로 고정하였다. 비정상 경계층에서 최소 전단력의 위치와 경계층 붕괴의 위치는 레이놀즈수 2.3$\times$104와 3.3$\times$104 사이에서 크게 다르게 나타난다.

• 한국항공우주학회지
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• 제30권5호
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• pp.1-8
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• 2002

초소형 비행체(MAV) 프로펠러에서 깃 익형의 공기역학적 특성은 매우 중요한 사항이다. 이를 위해서 저레이놀즈수 익형의 성능예측에 층류에서 난류로의 천이과정을 포함하는 XFOIL을 이용하여 프로펠러 깃 익형 단면의 양력과 항력 분포를 해석하였다. 익형모델은 저레이놀즈수 프로펠러 익형에 주로 이용되는 ARA-D 6%을 선택하였다. 계산된 익형의 공력 변수들과 최소에너지손실 조건을 이용하여 시위길이와 피치각 분포를 변화시킴으로써 초소형비행체의 설계조건에 적합한 가장 효율적인 프로펠러 형상을 구하였고, 현재 운용중인 Black Widow의 프로펠러 형상과 같은 설계조건에서 비교하였다. 설계결과 초소형비행체의 프로펠러에 적합하게 제공될 수 있음을 확인하였다.