• 대한기계학회논문집
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• 제8권5호
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• pp.442-449
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• 1984

본 연구에서는 두 분류가 교우되어 배합이 이루어지는 유동역에서 3차원 방향 에 대하여 평균속도분포, 난류강도분포, 난류전단응력분포, 상관계수의 분포 및 난류 운동에너지와 운동량의 변화 등을 측정 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권9호
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• pp.1-8
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• 2005

이차원 타원형 날개꼴에서 펄스제트 브로잉에 의한 박리 제어 효과에 대하여 연구하였다. 박리 유동의 능동제어기술 개발을 위하여 압축공기를 사용하는 연속제트/간헐제트 엑츄에이터를 설계제작하여 타원형 날개 풍동 실험 모델에 장착하였다. 아음속 유동에서 날개 주위 유동장의 PIV 측정과 유동의 가시화을 통하여 간헐제트 브로잉의 타원형 날개의 실속제어 효과와 실용성에 대해 실험연구를 수행하였다. PIV 실험 결과 제트 브로잉에 의해 난류 후류 영역과 박리 버블의 크기를 현저하게 감소시킴으로써 박리제어가 가능함을 보였다. 간헐제트는 연속제트보다 박리제어에 보다 효과적이었다. 간헐제트의 주파수를 증가시키면 보다 높은 받음각에 이르기까지 난류 박리 후류를 효과적으로 억제할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권12호
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• pp.1061-1069
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• 2010

본 연구에서는 미세 간극을 지나는 압축성 내부 유동 문제에 대해 간략화된 축대칭 모형을 제안하였다. 수치 해석과 실험을 통하여 미세 간극에 의해 형성되는 고리 모양의 좁은 단면을 지나서 아음속 유동이 가속되어 발생하는 초킹 현상을 관찰하였다. 질량 유량과 차압 사이의 관계를 구하고, 대응되는 실험 결과와 비교하여 수치 결과의 타당성에 대해 논하였다. 또한 축대칭 압축성 Navier-Stokes 방정식의 수치해석을 통하여 초킹 이후의 초음속 제트 유동장의 형성 및 이의 회절을 가시화하였다. 본 연구를 통하여 자동차 동력계의 밸브 등 많은 응용 분야를 지닌 미세 간극의 축대칭 압축성 유동에 대한 물리적 이해를 확대하였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2008년 영문 학술대회
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• pp.195-201
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• 2008

In the jet engines on the aircrafts cruising at high altitude over 20 km and subsonic speed, the Reynolds number in terms of the compressor blades becomes very low. In such an operating condition with low Reynolds number, it is widely reported that total pressure loss of the air flow through the compressor cascades increases dramatically due to separation of the boundary layer and the secondary-flow. But the detail of flow mechanisms causes the total pressure loss has not been fully understood yet. In the present study, two series of numerical investigations were conducted to study the effects of Reynolds number on the aerodynamic characteristics of compressor cascades. At first, the incompressible flow fields in the two-dimensional compressor cascade composed of C4 airfoils were numerically simulated with various values of Reynolds number. Compared with the corresponding experimental data, the numerically estimated trend of total pressure loss as a function of Reynolds number showed good agreement with that of experiment. From the visualized numerical results, the thickness of boundary layer and wake were found to increase with the decrease of Reynolds number. Especially at very low Reynolds number, the separation of boundary layer and vortex shedding were observed. The other series, as the preparatory investigation, the flow fields in the transonic compressor, NASA Rotor 37, were simulated under the several conditions, which corresponded to the operation at sea level static and at 10 km of altitude with low density and temperature. It was found that, in the case of operation at high altitude, the separation region on the blade surface became lager, and that the radial and reverse flow around the trailing edge become stronger than those under sea level static condition.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2009년도 제33회 추계학술대회논문집
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• pp.627-630
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• 2009

이젝터 시스템은 주유동 제트에 발생되는 전단 응력과 압력차에 의해 흡입 챔버 압력에 영향을 미치거나 이차 흡입 유동을 유도한다. 이젝터는 터빈 기반 복합사이클 추진기관 및 로켓엔진의 고고도 모사 설비, 압력회복장치, 담수화 시스템, 이젝터 램젯시스템과 같이 많은 분야에 적용되어 널리 사용된다. 본 연구에서는 아음속 및 음속 조건에서 작동하는 이젝터의 형상 및 운전 조건을 결정하는 설계 절차를 수립하고자 하였다. 또한, 이론적 방법과 시험적 연구를 통해 축소 확대 디퓨저가 장착된 이젝터의 작동 특성을 파악하였다. 결국, 수치해석을 통해 요구 성능을 만족하는 이젝터의 최적 형상을 결정하였으며 다양한 노즐 목 및 챔버 직경을 변화시킨 이젝터에 대한 성능 시험을 통해 계산 결과를 검증하였다.

• 천문학회지
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• 제42권3호
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• pp.61-69
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• 2009

Transverse velocity vectors can be determined from a pair of images successively taken with a time interval using an optical flow technique. We have tested the performance of the new technique called NAVE (non-linear affine velocity estimator) recently implemented by Chae & Sakurai using real image data taken by the Narrowband Filter Imager (NFI) of the Solar Optical Telescope (SOT) aboard the Hinode satellite. We have developed two methods of estimating the errors in the determination of velocity vectors, one resulting from the non-linear fitting ${\sigma}_{\upsilon}$ and the other ${\epsilon}_u$ resulting from the statistics of the determined velocity vectors. The real error is expected to be somewhere between ${\sigma}_{\upsilon}$ and ${\epsilon}_u$. We have investigated the dependence of the determined velocity vectors and their errors on the different parameters such as the critical speed for the subsonic filtering, the width of the localizing window, the time interval between two successive images, and the signal-to-noise ratio of the feature. With the choice of $v_{crit}$ = 2 pixel/step for the subsonic filtering, and the window FWHM of 16 pixels, and the time interval of one step (2 minutes), we find that the errors of velocity vectors determined using the NAVE range from around 0.04 pixel/step in high signal-to-noise ratio features (S/N $\sim$ 10), to 0.1 pixel/step in low signa-to-noise ratio features (S/N $\sim$ 3) with the mean of about 0.06 pixel/step where 1 pixel/step corresponds roughly to 1 km/s in our case.

• 한국항공우주학회지
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• 제45권3호
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• pp.226-232
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• 2017

본 연구에서는 RAE "A" 날개-축대칭 동체 형상을 이용하여 유동흐름 방향, Span 방향과 동체 둘레 방향(${\phi}$ 방향)에 따라 격자에 대한 수렴성 및 비행체의 압력 분포 변화를 수치적으로 연구하였다. 아음속 및 천음속 영역 조건에서 $k-{\omega}$ Wilcox-Durbin+ 난류 모델을 사용하여 2차 정확도의 수치적 해를 예측하는 유동해석을 수행하였다. 아음속 유동 조건에서는 해석결과가 실험결과와 매우 잘 일치하였으나, 충격파가 존재하는 천음속 유동에서는 약간의 차이가 발생하였다. Cubic spline을 사용하는 외삽 방법으로 격자 수렴성을 검토하였다. 외삽 방법을 통해 회전 방향의 격자 조밀도가 격자 수렴성에 가장 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 격자 수렴성에 대한 검토 결과를 바탕으로 더 조밀한 격자를 생성하였다. 이를 통해 특히 RAE-A 형상의 축대칭 동체 표면에서 더 정확한 해석 결과를 얻을 수 있음을 보였다.

• 한국전산유체공학회지
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• 제15권2호
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• pp.7-13
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• 2010

Flight vehicles such as wheel wells and bomb bays have many cavities. The flow around a cavity is characterized as an unsteady flow because of the formation and dissipation of vortices brought by the interaction between the free stream shear layer and the internal flow of the cavity. The resonance phenomena can damage the structures around the cavity and negatively affect the aerodynamic performance and stability of the vehicle. In this study, a numerical analysis was performed for the cavity flows using the unsteady compressible three-dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equation with Wilcox's turbulence model. The Message Passing Interface (MPI) parallelized code was used for the calculations by PC-cluster. The cavity has aspect ratios (L/D) of 5.5 ~ 7.5 with width ratios (W/D) of 2 ~ 4. The Mach and Reynolds numbers are 0.4 ~ 0.6 and $1.6{\times}10^6$, respectively. The occurrence of oscillation is observed in the "shear layer and transient mode" with a feedback mechanism. Based on the Sound Pressure Level (SPL) analysis of the pressure variation at the cavity trailing edge, the dominant frequencies are analyzed and compared with the results of Rossiter's formula. The dominant frequencies are very similar to the result of Rossiter's formula and other experimental datum in the low aspect ratio cavity (L/D = ~4.5). In the high aspect ratio cavity, however, there are other low dominant frequencies of the leading edge shear layer with the dominant frequencies of the feedback mechanism.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2009년 추계학술대회논문집
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• pp.13-18
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• 2009

Flight vehicles such as wheel wells and bomb bays have many cavities. The flow around a cavity is characterized as an unsteady flow because of the formation and dissipation of vortices brought about by the interaction between the free stream shear layer and the internal flow of the cavity. The resonance phenomena can damage the structures around the cavity and negatively affect the aerodynamic performance and stability of the vehicle. In this study, a numerical analysis was performed for the cavity flows using the unsteady compressible three-dimensional Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) equation with Wilcox's turbulence model. The Message Passing Interface (MPI) parallelized code was used for the calculations by PC-cluster. The cavity has aspect ratios (L/D) of 2.5 ~ 7.5 with width ratios (W/D) of 2 ~ 4. The Mach and Reynolds numbers are 0.4 ~ 0.6 and $1.6{\times}106$, respectively. The occurrence of oscillation is observed in the "shear layer and transient mode" with a feedback mechanism. Based on the Sound Pressure Level (SPL) analysis of the pressure variation at the cavity trailing edge, the dominant frequencies are analyzed and compared with the results of Rossiter's formula. The dominant frequencies are very similar to the result of Rossiter's formula and other experimental data in the low aspect ratio cavity (L/D = ~ 4.5). In the large aspect ratio cavity, however, there are other low dominant frequencies due to the leading edge shear layer with the dominant frequencies of the feedback mechanism. The characteristics of the acoustic wave propagation are analyzed using the Correlation of Pressure Distribution (CPD).

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권3호
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• pp.231-236
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• 2015

공동유동은 종래 많은 연구가 수행되었으나 대부분의 연구는 공동 상류의 압력구배가 없는 수평면 상에 위치한 공동 유동에 대한 연구가 수행되어 왔으며, 실제 공학적 응용에서 나타나는 곡면 벽상에 위치한 공동 유동에 대한 연구는 거의 수행되지 않고 있다. 일반적으로 곡면 벽상에 위치한 공동유동에는 원심력이 작용하여 종래의 공동 유동 연구결과와 상이한 유동특성을 가질 것으로 판단되나, 이러한 데이터는 지금까지 보고되지 않았다. 본 연구에서는 곡면 벽상에 설치한 공동 유동을 수치해석법으로 조사하여 곡면의 곡률반경 및 유동의 마하수가 천음속 및 초음속 공동유동의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 곡면의 곡률반경이 작아질수록, 유동의 마하수가 증가할수록, 공동내부에서 발생하는 피크압력의 크기는 증가하였으며 공동으로 인한 전압력손실 증가한다는 것을 확인할 수 있다.